§ 41. Элементы IVA-группы. Углерод и кремний

Оксид кремния(IV)

Оксид кремния(IV) — вещество немолекулярного строения, в его кристаллах каждый атом кремния окружён четырьмя атомами кислорода (рис. 99). Он имеет довольно высокую твёрдость; широко распространен в природе (табл. 26, Приложение 2).

img
Рис. 99. Оксид кремния(IV): а — структурная единица, б — кварцевый песок, в — кристаллы кварца

Химические свойства. Оксид кремния(IV) как кислотный оксид реагирует со щелочами и основными оксидами:

SiO subscript 2 space plus space 2 KOH space stack equals space with t on top straight K subscript 2 SiO subscript 3 space plus space straight H subscript 2 straight O semicolon SiO subscript 2 space plus space СaO stack space equals with t on top space СaSiO subscript 3.

С водой оксид кремния(IV) не реагирует.

Имея высшую степень окисления, кремний в составе оксида может проявлять окислительные свойства. Так, процесс восстановления кремния(IV) углеродом используют для получения технического кремния в производстве полупроводниковых материалов:

Si with plus 4 on top straight O subscript 2 space plus space 2 straight C with 0 on top stack space equals space with t on top stack Si space with 0 on top plus stack 2 straight C space with plus 2 on top straight O subscript 2 not stretchy upwards arrow.

Одно из значимых направлений применения оксида кремния(IV) — получение стекла спеканием песка SiО2, соды Na2CО3 и известняка СаСО3:

Na subscript 2 CО subscript 3 space plus space СаСО subscript 3 space plus space 6 SiO subscript 2 stack space equals space with t on top Na subscript 2 straight О space bold times space СаО space bold times space 6 SiО subscript 2 space plus space 2 СО subscript 2 not stretchy upwards arrow.