സിലിക്കണും അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളും. സിലിക്കൺ: ആപ്ലിക്കേഷൻ, കെമിക്കൽ, ഫിസിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ

ഒരു സ്വതന്ത്ര രാസ മൂലകമെന്ന നിലയിൽ, സിലിക്കൺ മനുഷ്യരാശിക്ക് അറിയപ്പെട്ടത് 1825 ൽ മാത്രമാണ്. തീർച്ചയായും, അത്തരം നിരവധി ഗോളങ്ങളിൽ സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഉപയോഗം തടഞ്ഞില്ല, മൂലകം ഉപയോഗിക്കാത്തവ പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നത് എളുപ്പമാണ്. ഈ ലേഖനം ഭൗതികവും യാന്ത്രികവും ഉപയോഗപ്രദവുമായ കാര്യങ്ങളിൽ വെളിച്ചം വീശും രാസ ഗുണങ്ങൾസിലിക്കണും അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളും, പ്രയോഗത്തിന്റെ മേഖലകൾ, ഉരുക്കിന്റെയും മറ്റ് ലോഹങ്ങളുടെയും ഗുണങ്ങളെ സിലിക്കൺ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചും ഞങ്ങൾ സംസാരിക്കും.

ആരംഭിക്കുന്നതിന്, സിലിക്കണിന്റെ പൊതു സവിശേഷതകളിൽ നമുക്ക് താമസിക്കാം. പിണ്ഡത്തിന്റെ 27.6 മുതൽ 29.5% വരെ ഭൂമിയുടെ പുറംതോട്സിലിക്കൺ ഉണ്ടാക്കുന്നു. കടൽ വെള്ളത്തിൽ, മൂലകത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയും ന്യായമാണ് - 3 mg / l വരെ.

ലിത്തോസ്ഫിയറിലെ വ്യാപനത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഓക്സിജൻ കഴിഞ്ഞാൽ സിലിക്കൺ ബഹുമാനത്തിന്റെ രണ്ടാം സ്ഥാനത്താണ്. എന്നിരുന്നാലും, അതിന്റെ ഏറ്റവും അറിയപ്പെടുന്ന രൂപം, സിലിക്ക, ഒരു ഓക്സൈഡാണ്, മാത്രമല്ല അതിന്റെ ഗുണങ്ങളാണ് ഇത്രയും വിപുലമായ പ്രയോഗത്തിന് അടിസ്ഥാനമായത്.

സിലിക്കൺ എന്താണെന്ന് ഈ വീഡിയോ നിങ്ങളോട് പറയും:

ആശയവും സവിശേഷതകളും

സിലിക്കൺ ഒരു ലോഹമല്ല, പക്ഷേ വ്യത്യസ്ത വ്യവസ്ഥകൾഅമ്ലവും അടിസ്ഥാന ഗുണങ്ങളും പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് ഒരു സാധാരണ അർദ്ധചാലകമാണ്, ഇത് ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ വളരെ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിന്റെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് അലോട്രോപിക് അവസ്ഥയാണ്. മിക്കപ്പോഴും, അവർ ക്രിസ്റ്റലിൻ രൂപത്തെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു, കാരണം അതിന്റെ ഗുണങ്ങൾക്ക് ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയിൽ കൂടുതൽ ഡിമാൻഡുണ്ട്.

അടിസ്ഥാന മാക്രോ ന്യൂട്രിയന്റുകളിൽ ഒന്നാണ് സിലിക്കൺ മനുഷ്യ ശരീരം. അതിന്റെ കുറവ് അവസ്ഥയ്ക്ക് ഹാനികരമാണ് അസ്ഥി ടിഷ്യു, മുടി, തൊലി, നഖം. കൂടാതെ, സിലിക്കൺ രോഗപ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കുന്നു.
വൈദ്യത്തിൽ, മൂലകം, അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങൾ, ഈ ശേഷിയിൽ അവരുടെ ആദ്യ ഉപയോഗം കണ്ടെത്തി. തീക്കനൽ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ കിണറുകളിൽ നിന്നുള്ള വെള്ളം ശുദ്ധതയിൽ മാത്രമല്ല, പ്രതിരോധത്തെ നല്ല രീതിയിൽ സ്വാധീനിച്ചു. പകർച്ചവ്യാധികൾ. ഇന്ന്, സിലിക്കൺ ഉള്ള സംയുക്തങ്ങൾ ക്ഷയം, രക്തപ്രവാഹത്തിന്, സന്ധിവാതം എന്നിവയ്ക്കെതിരായ മരുന്നുകളുടെ അടിസ്ഥാനമായി വർത്തിക്കുന്നു.
പൊതുവേ, നോൺ-മെറ്റൽ നിഷ്ക്രിയമാണ്, എന്നിരുന്നാലും, അതിൽ പോലും ശുദ്ധമായ രൂപംഅവനെ കണ്ടുമുട്ടാൻ പ്രയാസമാണ്. വായുവിൽ അത് ഡയോക്സൈഡിന്റെ ഒരു പാളിയാൽ പെട്ടെന്ന് നിഷ്ക്രിയമാകുകയും പ്രതിപ്രവർത്തനം നിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം. ചൂടാക്കുമ്പോൾ, രാസ പ്രവർത്തനം വർദ്ധിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, മനുഷ്യരാശിക്ക് ദ്രവ്യത്തിന്റെ സംയുക്തങ്ങളുമായി കൂടുതൽ പരിചിതമാണ്, അല്ലാതെ തന്നോടല്ല.

അതിനാൽ, സിലിക്കൺ മിക്കവാറും എല്ലാ ലോഹങ്ങളുമായും അലോയ്കൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു - സിലിസൈഡുകൾ. അവയെല്ലാം അവയുടെ അപവർത്തനവും കാഠിന്യവും കൊണ്ട് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ അതത് മേഖലകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു: ഗ്യാസ് ടർബൈനുകൾ, ഫർണസ് ഹീറ്ററുകൾ.

ഗ്രൂപ്പ് 6-ൽ ഡി.ഐ. മെൻഡലീവിന്റെ പട്ടികയിൽ കാർബൺ, ജെർമേനിയം എന്നിവയ്‌ക്കൊപ്പം ഒരു ലോഹമല്ലാത്ത ഒരു പദാർത്ഥം സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഈ പദാർത്ഥങ്ങളുമായി ഒരു പ്രത്യേക സാമ്യതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, കാർബണിനൊപ്പം, ഓർഗാനിക് തരത്തിലുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് "പൊതുവായി" ആണ്. അതേ സമയം, സിലിക്കൺ, ജെർമേനിയം പോലെ, ചില രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഒരു ലോഹത്തിന്റെ ഗുണങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് സിന്തസിസിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഗുണവും ദോഷവും

ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയിലെ പ്രയോഗത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ മറ്റേതൊരു പദാർത്ഥത്തെയും പോലെ, സിലിക്കണിന് ചില ഉപയോഗപ്രദമോ അല്ലാത്തതോ ആയ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഉപയോഗത്തിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിന് അവ പ്രധാനമാണ്.

പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന നേട്ടം അതിന്റെതാണ് ലഭ്യത. എന്നിരുന്നാലും, പ്രകൃതിയിൽ, ഇത് ഒരു സ്വതന്ത്ര രൂപത്തിലല്ല, പക്ഷേ ഇപ്പോഴും, സിലിക്കൺ ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ അത്ര സങ്കീർണ്ണമല്ല, എന്നിരുന്നാലും അത് ഊർജ്ജം ദഹിപ്പിക്കുന്നതാണ്.
രണ്ടാമത്തെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട നേട്ടം ഒന്നിലധികം സംയുക്ത രൂപീകരണംഅസാധാരണമായ കൂടെ ഉപയോഗപ്രദമായ പ്രോപ്പർട്ടികൾ. ഇവ സിലേനുകൾ, സിലിസൈഡുകൾ, ഡയോക്സൈഡ്, തീർച്ചയായും, വിവിധ സിലിക്കേറ്റുകൾ എന്നിവയാണ്. സങ്കീർണ്ണമായ സോളിഡ് ലായനികൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള സിലിക്കണിന്റെയും അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളുടെയും കഴിവ് പ്രായോഗികമായി അനന്തമാണ്, ഇത് ഗ്ലാസ്, കല്ല്, സെറാമിക്സ് എന്നിവയുടെ വൈവിധ്യമാർന്ന വ്യതിയാനങ്ങൾ അനന്തമായി നേടുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.
അർദ്ധചാലക ഗുണങ്ങൾനോൺ-മെറ്റൽ അദ്ദേഹത്തിന് ഇലക്ട്രിക്കൽ, റേഡിയോ എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയലായി ഒരു സ്ഥാനം നൽകുന്നു.
നോൺമെറ്റൽ ആണ് വിഷമില്ലാത്ത, ഏത് വ്യവസായത്തിലും ആപ്ലിക്കേഷൻ അനുവദിക്കുകയും അതേ സമയം സാങ്കേതിക പ്രക്രിയയെ അപകടകരമായ ഒന്നാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നില്ല.

മെറ്റീരിയലിന്റെ പോരായ്മകളിൽ നല്ല കാഠിന്യമുള്ള ആപേക്ഷിക പൊട്ടൽ മാത്രമേ ഉൾപ്പെടുന്നുള്ളൂ. ലോഡ്-ചുമക്കുന്ന ഘടനകൾക്കായി സിലിക്കൺ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, എന്നാൽ ഈ കോമ്പിനേഷൻ പരലുകളുടെ ഉപരിതലത്തെ ശരിയായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണത്തിന് പ്രധാനമാണ്.

ഇനി നമുക്ക് സിലിക്കണിന്റെ പ്രധാന ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാം.

ഗുണങ്ങളും സവിശേഷതകളും

വ്യവസായത്തിൽ ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ മിക്കപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, കൃത്യമായി അതിന്റെ ഗുണവിശേഷതകളാണ് കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമുള്ളത്, അവയാണ് നൽകിയിരിക്കുന്നത് സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളും. ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്:

ദ്രവണാങ്കം - 1417 സി;
തിളയ്ക്കുന്ന പോയിന്റ് - 2600 സി;
സാന്ദ്രത 2.33 g/cu ആണ്. കാണുക, ഇത് ദുർബലതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു;
താപ ശേഷിയും താപ ചാലകതയും ശുദ്ധമായ സാമ്പിളുകളിൽ പോലും സ്ഥിരമല്ല: 800 J / (kg K), അല്ലെങ്കിൽ 0.191 cal / (g deg), 84-126 W / (m K), അല്ലെങ്കിൽ 0.20-0, യഥാക്രമം 30 cal/(cm sec deg);
ഇൻഫ്രാറെഡ് ഒപ്റ്റിക്സിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോംഗ്-വേവ് ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണം സുതാര്യമാണ്;
വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം - 1.17;
മോഹ്സ് സ്കെയിലിലെ കാഠിന്യം - 7.

ഒരു ലോഹമല്ലാത്തതിന്റെ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ മാലിന്യങ്ങളെ വളരെയധികം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. വ്യവസായത്തിൽ, ആവശ്യമുള്ള തരം അർദ്ധചാലകങ്ങൾ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്തുകൊണ്ടാണ് ഈ സവിശേഷത ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ, സിലിക്കൺ പൊട്ടുന്നതാണ്, എന്നാൽ 800 സിക്ക് മുകളിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം സാധ്യമാണ്.

രൂപരഹിതമായ സിലിക്കണിന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്: ഇത് വളരെ ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിക് ആണ്, സാധാരണ താപനിലയിൽ പോലും വളരെ സജീവമായി പ്രതികരിക്കുന്നു.

ഘടനയും രാസഘടനയും സിലിക്കണിന്റെ ഗുണങ്ങളും ചുവടെയുള്ള വീഡിയോയിൽ ചർച്ചചെയ്യുന്നു:

ഘടനയും ഘടനയും

സിലിക്കൺ രണ്ട് അലോട്രോപിക് രൂപങ്ങളിൽ നിലവിലുണ്ട്, സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ തുല്യ സ്ഥിരതയുണ്ട്.

ക്രിസ്റ്റൽഇരുണ്ട ചാരനിറത്തിലുള്ള പൊടിയുടെ രൂപമാണ് ഇതിന്. വജ്രം പോലെയുള്ള ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ് ഉണ്ടെങ്കിലും ഈ പദാർത്ഥം ദുർബലമാണ് - ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വളരെ നീണ്ട ബന്ധം കാരണം. താൽപ്പര്യമുള്ളത് അതിന്റെ അർദ്ധചാലക ഗുണങ്ങളാണ്.
വളരെ സമയത്ത് ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങൾലഭ്യമാണ് ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള 2.55 g / cu സാന്ദ്രതയുള്ള പരിഷ്ക്കരണം. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഘട്ടത്തിന് ഇതുവരെ പ്രായോഗിക പ്രാധാന്യം കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല.
രൂപരഹിതം- തവിട്ട് പൊടി. ക്രിസ്റ്റലിൻ രൂപത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇത് കൂടുതൽ സജീവമായി പ്രതികരിക്കുന്നു. ഇത് ആദ്യത്തെ രൂപത്തിന്റെ നിഷ്ക്രിയത്വം കൊണ്ടല്ല, മറിച്ച് വായുവിൽ പദാർത്ഥം ഡയോക്സൈഡിന്റെ ഒരു പാളിയാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്.

കൂടാതെ, സിലിക്കൺ ക്രിസ്റ്റലിന്റെ വലുപ്പവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മറ്റൊരു തരം വർഗ്ഗീകരണം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, അത് ഒരുമിച്ച് ഒരു പദാർത്ഥമായി മാറുന്നു. ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ്, അറിയപ്പെടുന്നതുപോലെ, ആറ്റങ്ങളുടെ മാത്രമല്ല, ഈ ആറ്റങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്ന ഘടനകളുടെയും ക്രമം സൂചിപ്പിക്കുന്നു - ലോംഗ് റേഞ്ച് ഓർഡർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ. അത് വലുതാണ്, പദാർത്ഥം ഗുണങ്ങളിൽ കൂടുതൽ ഏകതാനമായിരിക്കും.

മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ- സാമ്പിൾ ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റലാണ്. അതിന്റെ ഘടന കഴിയുന്നത്ര ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഗുണങ്ങൾ ഏകതാനവും നന്നായി പ്രവചിക്കാവുന്നതുമാണ്. ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഡിമാൻഡുള്ളതും ഈ മെറ്റീരിയലാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഏറ്റവും ചെലവേറിയ തരത്തിൽ പെടുന്നു, കാരണം അത് നേടുന്ന പ്രക്രിയ സങ്കീർണ്ണമാണ്, വളർച്ചാ നിരക്ക് കുറവാണ്.
മൾട്ടിക്രിസ്റ്റലിൻ- സാമ്പിളിൽ നിരവധി വലിയ സ്ഫടിക ധാന്യങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അവയ്ക്കിടയിലുള്ള അതിരുകൾ അധിക വികലമായ ലെവലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ഒരു അർദ്ധചാലകമെന്ന നിലയിൽ സാമ്പിളിന്റെ പ്രകടനം കുറയ്ക്കുകയും വേഗത്തിലുള്ള വസ്ത്രധാരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു മൾട്ടിക്രിസ്റ്റൽ വളർത്തുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ ലളിതമാണ്, അതിനാൽ മെറ്റീരിയൽ വിലകുറഞ്ഞതാണ്.
പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ- ഉൾക്കൊള്ളുന്നു ഒരു വലിയ സംഖ്യധാന്യങ്ങൾ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ട് ക്രമരഹിതമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. മൈക്രോ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിലും സൗരോർജ്ജത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന വ്യാവസായിക സിലിക്കണിന്റെ ഏറ്റവും ശുദ്ധമായ ഇനമാണിത്. മൾട്ടി-ഒറ്റ പരലുകൾ വളർത്തുന്നതിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഇത് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഈ വർഗ്ഗീകരണത്തിൽ അമോർഫസ് സിലിക്കണും ഒരു പ്രത്യേക സ്ഥാനം വഹിക്കുന്നു. ഇവിടെ ആറ്റങ്ങളുടെ ക്രമം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അകലത്തിൽ മാത്രമേ നിലനിർത്തൂ. എന്നിരുന്നാലും, ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ, ഇത് ഇപ്പോഴും നേർത്ത ഫിലിമുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

ലോഹേതര ഉത്പാദനം

ശുദ്ധമായ സിലിക്കൺ ലഭിക്കുന്നത് അത്ര എളുപ്പമല്ല, അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളുടെ നിഷ്ക്രിയത്വവും അവയിൽ മിക്കവയുടെയും ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കവും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ. വ്യവസായത്തിൽ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് കുറയ്ക്കൽ മിക്കപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. 1800 സി താപനിലയിൽ ആർക്ക് ചൂളകളിൽ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തുന്നു. അങ്ങനെ, 99.9% ശുദ്ധിയുള്ള ഒരു നോൺ-മെറ്റൽ ലഭിക്കുന്നു, അത് അതിന്റെ ഉപയോഗത്തിന് പര്യാപ്തമല്ല.

ക്ലോറൈഡുകളും ഹൈഡ്രോക്ലോറൈഡുകളും ലഭിക്കുന്നതിന് തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മെറ്റീരിയൽ ക്ലോറിനേറ്റ് ചെയ്യുന്നു. തുടർന്ന് കണക്ഷനുകൾ എല്ലാം വൃത്തിയാക്കുന്നു സാധ്യമായ രീതികൾമാലിന്യങ്ങളിൽ നിന്നും ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിച്ച് കുറയ്ക്കുന്നു.

മഗ്നീഷ്യം സിലിസൈഡ് ലഭിക്കുന്നതിലൂടെ പദാർത്ഥത്തെ ശുദ്ധീകരിക്കാനും കഴിയും. സിലിസൈഡ് ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അല്ലെങ്കിൽ അസറ്റിക് ആസിഡ്. സിലാൻ ലഭിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെടുന്നു വ്യത്യസ്ത വഴികൾ- സോർപ്ഷൻ, തിരുത്തൽ തുടങ്ങിയവ. അപ്പോൾ 1000 C താപനിലയിൽ silane ഹൈഡ്രജനും സിലിക്കണും ആയി വിഘടിക്കുന്നു.

ലഹരിവസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം

വ്യവസായത്തെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, നോൺ-മെറ്റലിന്റെ ഇലക്ട്രോഫിസിക്കൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഏറ്റവും താൽപ്പര്യമുള്ളതാണ്. ഇതിന്റെ ഏക-ക്രിസ്റ്റൽ രൂപം പരോക്ഷ-വിടവ് അർദ്ധചാലകമാണ്. അതിന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് മാലിന്യങ്ങളാണ്, ഇത് ആവശ്യമുള്ള ഗുണങ്ങളുള്ള സിലിക്കൺ പരലുകൾ ലഭിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. അതിനാൽ, ബോറോൺ, ഇൻഡിയം എന്നിവ ചേർക്കുന്നത് ദ്വാര ചാലകതയുള്ള ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ വളർത്തുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫോസ്ഫറസ് അല്ലെങ്കിൽ ആർസെനിക് അവതരിപ്പിക്കുന്നത് - ഇലക്ട്രോണിക് ചാലകതയുള്ള ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ.

ആധുനിക ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെ അടിസ്ഥാനമായി സിലിക്കൺ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, ഫോട്ടോസെല്ലുകൾ, ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, ഡയോഡുകൾ തുടങ്ങിയവ ഇതിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. മാത്രമല്ല, ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം മിക്കവാറും എല്ലായ്പ്പോഴും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഉപരിതല പാളിയാൽ മാത്രമാണ്, ഇത് ഉപരിതല ചികിത്സയ്ക്ക് വളരെ നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യകതകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
ലോഹശാസ്ത്രത്തിൽ, സാങ്കേതിക സിലിക്കൺ ഒരു അലോയ് മോഡിഫയറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു - ഇത് കൂടുതൽ ശക്തി നൽകുന്നു, ഒരു ഘടകമായി - ഉദാഹരണത്തിന്, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ഉൽപാദനത്തിൽ ഒരു ഡയോക്സിഡൈസറായി.
അൾട്രാ ശുദ്ധവും ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടതുമായ മെറ്റലർജിക്കൽ സൗരോർജ്ജത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനമാണ്.
നോൺ-മെറ്റൽ ഡയോക്സൈഡ് പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്നു വ്യത്യസ്ത രൂപങ്ങൾ. ഓപൽ, അഗേറ്റ്, കാർനെലിയൻ, അമേത്തിസ്റ്റ് എന്നിവയാണ് ഇതിന്റെ സ്ഫടിക ഇനങ്ങൾ. rhinestone, ജ്വല്ലറി ബിസിനസിൽ അവരുടെ സ്ഥാനം കണ്ടെത്തി. കാഴ്ചയിൽ അത്ര ആകർഷകമല്ലാത്ത പരിഷ്കാരങ്ങൾ - ഫ്ലിന്റ്, ക്വാർട്സ്, മെറ്റലർജിയിലും നിർമ്മാണത്തിലും റേഡിയോ ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
കാർബൺ-കാർബൈഡ് ഉള്ള ലോഹമല്ലാത്ത സംയുക്തം ലോഹനിർമ്മാണത്തിലും ഉപകരണ നിർമ്മാണത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. രാസ വ്യവസായം. ഇത് ഒരു വൈഡ്-ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലകമാണ്, ഉയർന്ന കാഠിന്യം - മൊഹ്സ് സ്കെയിലിൽ 7, ശക്തി, ഇത് ഒരു ഉരച്ചിലിന്റെ വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
സിലിക്കേറ്റുകൾ - അതായത്, സിലിസിക് ആസിഡിന്റെ ലവണങ്ങൾ. അസ്ഥിരമായ, താപനിലയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ എളുപ്പത്തിൽ വിഘടിപ്പിക്കുന്നു. അവ പലതും വ്യത്യസ്തവുമായ ലവണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്. എന്നാൽ രണ്ടാമത്തേത് ഗ്ലാസ്, സെറാമിക്സ്, ഫൈയൻസ്, ക്രിസ്റ്റൽ എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനത്തിന് അടിസ്ഥാനമാണ്. ആധുനിക നിർമ്മാണം പലതരം സിലിക്കേറ്റുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണെന്ന് നമുക്ക് സുരക്ഷിതമായി പറയാൻ കഴിയും.
ഗ്ലാസ് ആണ് ഇവിടെ ഏറ്റവും കൂടുതൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത് രസകരമായ കേസ്. ഇത് അലൂമിനോസിലിക്കേറ്റുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, എന്നാൽ മറ്റ് വസ്തുക്കളുടെ നിസ്സാരമായ മാലിന്യങ്ങൾ - സാധാരണയായി ഓക്സൈഡുകൾ, മെറ്റീരിയലിന് ഒരു പിണ്ഡം നൽകുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഗുണങ്ങൾ, നിറം ഉൾപ്പെടെ. -, മൺപാത്രങ്ങൾ, പോർസലൈൻ, വാസ്തവത്തിൽ, ഒരേ ഫോർമുലയാണ്, ഘടകങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത അനുപാതമുണ്ടെങ്കിലും അതിന്റെ വൈവിധ്യവും അതിശയകരമാണ്.
ഒരു ലോഹമല്ലാത്തതിന് മറ്റൊരു കഴിവുണ്ട്: ഇത് സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു നീണ്ട ശൃംഖലയുടെ രൂപത്തിൽ കാർബൺ-തരം സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. അത്തരം സംയുക്തങ്ങളെ ഓർഗനോസിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അവരുടെ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ വ്യാപ്തി കുറവല്ല - ഇവ സിലിക്കണുകൾ, സീലന്റുകൾ, ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ തുടങ്ങിയവയാണ്.

സിലിക്കൺ വളരെ സാധാരണമായ ഒരു ഘടകമാണ്, മാത്രമല്ല പല മേഖലകളിലും ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥ. മാത്രമല്ല, പദാർത്ഥം തന്നെ സജീവമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് മാത്രമല്ല, അതിന്റെ വിവിധവും നിരവധി സംയുക്തങ്ങളും.

ഈ വീഡിയോ സിലിക്കണിന്റെ ഗുണങ്ങളെയും പ്രയോഗങ്ങളെയും കുറിച്ച് സംസാരിക്കും:

ആമുഖം

അധ്യായം 2. കാർബണിന്റെ രാസ സംയുക്തങ്ങൾ

2.1 കാർബണിന്റെ ഓക്സിജൻ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ

2.1.1 +2 ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ

2.1.2 +4 ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ

2.3 മെറ്റൽ കാർബൈഡുകൾ

2.3.1 കാർബൈഡുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുകയും ആസിഡുകൾ നേർപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു

2.3.2 വെള്ളത്തിലും നേർപ്പിച്ച ആസിഡുകളിലും ലയിക്കാത്ത കാർബൈഡുകൾ

അധ്യായം 3. സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ

3.1 ഓക്സിജൻ സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ

ഗ്രന്ഥസൂചിക

ആമുഖം

പ്രകൃതി ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ശാഖകളിലൊന്നാണ് രസതന്ത്രം, അതിന്റെ വിഷയം രാസ ഘടകങ്ങൾ(ആറ്റങ്ങൾ), അവ ഉണ്ടാക്കുന്ന ലളിതവും സങ്കീർണ്ണവുമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ (തന്മാത്രകൾ), അവയുടെ പരിവർത്തനങ്ങൾ, ഈ പരിവർത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന നിയമങ്ങൾ.

നിർവചനം അനുസരിച്ച്, ഡി.ഐ. മെൻഡലീവ് (1871), "രസതന്ത്രത്തെ അതിന്റെ ഇന്നത്തെ അവസ്ഥയിൽ ... മൂലകങ്ങളുടെ സിദ്ധാന്തം എന്ന് വിളിക്കാം."

"രസതന്ത്രം" എന്ന വാക്കിന്റെ ഉത്ഭവം പൂർണ്ണമായും വ്യക്തമല്ല. ഈജിപ്തിന്റെ പുരാതന നാമത്തിൽ നിന്നാണ് ഇത് വന്നതെന്ന് പല ഗവേഷകരും വിശ്വസിക്കുന്നു - ഹെമിയ (ഗ്രീക്ക് കെമിയ, പ്ലൂട്ടാർക്കിൽ കാണപ്പെടുന്നു), ഇത് "ഹേം" അല്ലെങ്കിൽ "ഹാം" - കറുപ്പിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്, "കറുത്ത ഭൂമിയുടെ ശാസ്ത്രം" (ഈജിപ്ത്), " ഈജിപ്ഷ്യൻ ശാസ്ത്രം".

ആധുനിക രസതന്ത്രം മറ്റ് പ്രകൃതി ശാസ്ത്രങ്ങളുമായും ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയുടെ എല്ലാ ശാഖകളുമായും അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ദ്രവ്യത്തിന്റെ ചലനത്തിന്റെ രാസ രൂപത്തിന്റെ ഗുണപരമായ സവിശേഷത, മറ്റ് ചലന രൂപങ്ങളിലേക്കുള്ള അതിന്റെ പരിവർത്തനം, കെമിക്കൽ സയൻസിന്റെ വൈവിധ്യവും താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ ചലനങ്ങളെ പഠിക്കുന്ന അറിവിന്റെ മേഖലകളുമായുള്ള ബന്ധത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ദ്രവ്യത്തിന്റെ ചലനത്തിന്റെ രാസ രൂപത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് പ്രകൃതിയുടെ വികസനം, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ പരിണാമം എന്നിവയുടെ പൊതു സിദ്ധാന്തത്തെ സമ്പുഷ്ടമാക്കുകയും ലോകത്തിന്റെ ഒരു അവിഭാജ്യ ഭൗതിക ചിത്രത്തിന്റെ രൂപീകരണത്തിന് സംഭാവന നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. മറ്റ് ശാസ്ത്രങ്ങളുമായുള്ള രസതന്ത്രത്തിന്റെ സമ്പർക്കം അവയുടെ പരസ്പര നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിന്റെ പ്രത്യേക മേഖലകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. അങ്ങനെ, രസതന്ത്രവും ഭൗതികശാസ്ത്രവും തമ്മിലുള്ള പരിവർത്തനത്തിന്റെ മേഖലകളെ ഫിസിക്കൽ കെമിസ്ട്രിയും കെമിക്കൽ ഫിസിക്സും പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. രസതന്ത്രത്തിനും ജീവശാസ്ത്രത്തിനും ഇടയിൽ, രസതന്ത്രത്തിനും ഭൂമിശാസ്ത്രത്തിനും ഇടയിൽ, പ്രത്യേക അതിർത്തി പ്രദേശങ്ങൾ ഉയർന്നു - ജിയോകെമിസ്ട്രി, ബയോകെമിസ്ട്രി, ബയോജിയോകെമിസ്ട്രി, മോളിക്യുലാർ ബയോളജി. രസതന്ത്രത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട നിയമങ്ങൾ ഗണിതശാസ്ത്ര ഭാഷയിലാണ് രൂപപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ ഗണിതശാസ്ത്രമില്ലാതെ സൈദ്ധാന്തിക രസതന്ത്രം വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല. രസതന്ത്രം തത്ത്വചിന്തയുടെ വികാസത്തിൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തുകയും സ്വാധീനിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, മാത്രമല്ല അതിന്റെ സ്വാധീനം സ്വയം അനുഭവിക്കുകയും അനുഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചരിത്രപരമായി, രസതന്ത്രത്തിന്റെ രണ്ട് പ്രധാന ശാഖകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്: അജൈവ രസതന്ത്രം, പ്രാഥമികമായി രാസ മൂലകങ്ങളെയും അവ ഉണ്ടാക്കുന്ന ലളിതവും സങ്കീർണ്ണവുമായ പദാർത്ഥങ്ങളെ (കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾ ഒഴികെ) പഠിക്കുന്നു, ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി, മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായുള്ള കാർബണിന്റെ സംയുക്തങ്ങളാണ് ( ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങൾ).

പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനം വരെ, "അജൈവ രസതന്ത്രം", "ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി" എന്നീ പദങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പ്രകൃതിയുടെ "രാജ്യം" (ധാതുക്കൾ, സസ്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ മൃഗങ്ങൾ) ചില സംയുക്തങ്ങൾ മാത്രമാണ് ലഭിച്ചത്. 19-ആം നൂറ്റാണ്ട് മുതൽ ആരംഭിക്കുന്നു. ഈ പദങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത പദാർത്ഥത്തിൽ കാർബണിന്റെ സാന്നിധ്യം അല്ലെങ്കിൽ അഭാവം സൂചിപ്പിക്കാൻ വന്നതാണ്. അപ്പോൾ അവർ ഒരു പുതിയ, വിശാലമായ അർത്ഥം നേടി. അജൈവ രസതന്ത്രം പ്രാഥമികമായി ജിയോകെമിസ്ട്രിയുമായും പിന്നീട് ധാതുശാസ്ത്രവും ഭൂമിശാസ്ത്രവുമായും സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു, അതായത്. അജൈവ പ്രകൃതിയുടെ ശാസ്ത്രങ്ങൾക്കൊപ്പം. ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണമായ ബയോപോളിമർ പദാർത്ഥങ്ങൾ വരെയുള്ള വിവിധതരം കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളെ പഠിക്കുന്ന രസതന്ത്രത്തിന്റെ ഒരു ശാഖയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഓർഗാനിക്, ബയോഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയിലൂടെ, കെമിസ്ട്രി ബയോകെമിസ്ട്രിയിലും കൂടുതൽ ബയോളജിയിലും അതിരുകൾ നൽകുന്നു, അതായത്. ജീവനുള്ള പ്രകൃതിയുടെ ശാസ്ത്രങ്ങളുടെ സമഗ്രതയോടെ. അജൈവവും ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയും തമ്മിലുള്ള ജംഗ്ഷനിൽ ഓർഗാനോലെമെന്റ് സംയുക്തങ്ങളുടെ മേഖലയാണ്.

രസതന്ത്രത്തിൽ, ദ്രവ്യത്തിന്റെ സംഘടനയുടെ ഘടനാപരമായ തലങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആശയങ്ങൾ ക്രമേണ രൂപപ്പെട്ടു. ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ സങ്കീർണ്ണത, ഏറ്റവും താഴ്ന്ന, ആറ്റോമിക് മുതൽ, തന്മാത്ര, മാക്രോമോളിക്യുലാർ അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന തന്മാത്രാ സംയുക്തങ്ങൾ (പോളിമർ), തുടർന്ന് ഇന്റർമോളിക്യുലാർ (സങ്കീർണ്ണമായ, ക്ലാത്രേറ്റ്, കാറ്റനാൻ), ഒടുവിൽ, വൈവിധ്യമാർന്ന മാക്രോസ്ട്രക്ചറുകൾ (ക്രിസ്റ്റൽ, മൈക്കെൽ) എന്നീ ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. ) അനിശ്ചിതകാല നോൺ-സ്റ്റോയിയോമെട്രിക് രൂപങ്ങൾ വരെ. അനുബന്ധ വിഷയങ്ങൾ ക്രമേണ വികസിക്കുകയും ഒറ്റപ്പെടുകയും ചെയ്തു: സങ്കീർണ്ണ സംയുക്തങ്ങളുടെ രസതന്ത്രം, പോളിമറുകൾ, ക്രിസ്റ്റൽ കെമിസ്ട്രി, ചിതറിക്കിടക്കുന്ന സിസ്റ്റങ്ങളെയും ഉപരിതല പ്രതിഭാസങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനം, അലോയ്കൾ മുതലായവ.

രാസവസ്തുക്കളെയും പ്രതിഭാസങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനം ശാരീരിക രീതികൾ, രാസ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ നിയമങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കൽ, അടിസ്ഥാനമാക്കി പൊതു തത്വങ്ങൾഭൗതികശാസ്ത്രം, ഭൗതിക രസതന്ത്രത്തിന് അടിവരയിടുന്നു. രസതന്ത്രത്തിന്റെ ഈ മേഖലയിൽ വലിയ തോതിൽ സ്വതന്ത്രമായ നിരവധി വിഷയങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: കെമിക്കൽ തെർമോഡൈനാമിക്സ്, കെമിക്കൽ കൈനറ്റിക്സ്, ഇലക്ട്രോകെമിസ്ട്രി, കൊളോയിഡ് കെമിസ്ട്രി, ക്വാണ്ടം കെമിസ്ട്രി, തന്മാത്രകളുടെ ഘടനയും ഗുണങ്ങളും, അയോണുകൾ, റാഡിക്കലുകൾ, റേഡിയേഷൻ കെമിസ്ട്രി, ഫോട്ടോകെമിസ്ട്രി, ഡോക്ട്രി. കാറ്റലിസിസ്, കെമിക്കൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ, പരിഹാരങ്ങൾ തുടങ്ങിയവ. അനലിറ്റിക്കൽ കെമിസ്ട്രി, രസതന്ത്രത്തിന്റെയും രാസ വ്യവസായത്തിന്റെയും എല്ലാ മേഖലകളിലും അവരുടെ രീതികൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. രസതന്ത്രത്തിന്റെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗത്തിന്റെ മേഖലകളിൽ, കെമിക്കൽ ടെക്നോളജി, മെറ്റലർജി, അഗ്രികൾച്ചറൽ കെമിസ്ട്രി, മെഡിക്കൽ കെമിസ്ട്രി, ഫോറൻസിക് കെമിസ്ട്രി മുതലായവയുള്ള കെമിക്കൽ ടെക്നോളജി പോലുള്ള ശാസ്ത്രങ്ങളും ശാസ്ത്രശാഖകളും ഉയർന്നുവന്നു.

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, രസതന്ത്രം രാസ മൂലകങ്ങളെയും അവ ഉണ്ടാക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളെയും ഈ പരിവർത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന നിയമങ്ങളെയും പരിഗണിക്കുന്നു. ഈ വശങ്ങളിൽ ഒന്ന് (അതായത്, രാസ സംയുക്തങ്ങൾസിലിക്കണും കാർബണും അടിസ്ഥാനമാക്കി) ഈ പേപ്പറിൽ ഞാൻ പരിഗണിക്കും.

അധ്യായം 1. സിലിക്കൺ, കാർബൺ - രാസ ഘടകങ്ങൾ

1.1 കാർബണിന്റെയും സിലിക്കണിന്റെയും ആമുഖം

കാർബൺ (C), സിലിക്കൺ (Si) എന്നിവ IVA ഗ്രൂപ്പിലെ അംഗങ്ങളാണ്.

കാർബൺ വളരെ സാധാരണമായ മൂലകമല്ല. ഇതൊക്കെയാണെങ്കിലും, അതിന്റെ പ്രാധാന്യം വളരെ വലുതാണ്. ഭൂമിയിലെ ജീവന്റെ അടിസ്ഥാനം കാർബൺ ആണ്. ഇത് പ്രകൃതിയിൽ വളരെ സാധാരണമായ കാർബണേറ്റുകളുടെ (Ca, Zn, Mg, Fe മുതലായവ) ഭാഗമാണ്, അന്തരീക്ഷത്തിൽ CO 2 രൂപത്തിൽ നിലനിൽക്കുന്നു, പ്രകൃതിദത്ത കൽക്കരി (അമോർഫസ് ഗ്രാഫൈറ്റ്), എണ്ണ, പ്രകൃതി എന്നിവയുടെ രൂപത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു. വാതകം, അതുപോലെ ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ ( വജ്രം, ഗ്രാഫൈറ്റ്).

ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ (ഓക്സിജൻ കഴിഞ്ഞാൽ) ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള രണ്ടാമത്തെ മൂലകമാണ് സിലിക്കൺ. ജീവന്റെ അടിസ്ഥാനം കാർബണാണെങ്കിൽ, ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിന്റെ അടിസ്ഥാനം സിലിക്കണാണ്. ഇത് ഒരു വലിയ ഇനം സിലിക്കേറ്റുകൾ (ചിത്രം 4), അലൂമിനോസിലിക്കേറ്റുകൾ, മണൽ എന്നിവയിൽ കാണപ്പെടുന്നു.

അമോർഫസ് സിലിക്കൺ ഒരു തവിട്ട് പൊടിയാണ്. രണ്ടാമത്തേത് ചാരനിറത്തിലുള്ള കട്ടിയുള്ളതും എന്നാൽ പൊട്ടുന്നതുമായ പരലുകളുടെ രൂപത്തിൽ ക്രിസ്റ്റലിൻ അവസ്ഥയിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലഭിക്കും. ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ഒരു അർദ്ധചാലകമാണ്.

പട്ടിക 1. കാർബണിന്റെയും സിലിക്കണിന്റെയും പൊതുവായ കെമിക്കൽ ഡാറ്റ.

സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ കാർബൺ സ്റ്റേബിളിന്റെ പരിഷ്ക്കരണം - ഗ്രാഫൈറ്റ് - അതാര്യവും ചാരനിറത്തിലുള്ളതുമായ പിണ്ഡമാണ്. വജ്രം - ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും കഠിനമായ പദാർത്ഥം - നിറമില്ലാത്തതും സുതാര്യവുമാണ്. ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെയും ഡയമണ്ടിന്റെയും ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകൾ ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 1. ഒരു വജ്രത്തിന്റെ ഘടന (a); ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടന (ബി)

കാർബണിനും സിലിക്കണിനും അതിന്റേതായ പ്രത്യേക ഡെറിവേറ്റീവുകൾ ഉണ്ട്.

പട്ടിക 2. കാർബണിന്റെയും സിലിക്കണിന്റെയും ഏറ്റവും സ്വഭാവഗുണമുള്ള ഡെറിവേറ്റീവുകൾ

1.2 തയ്യാറാക്കൽ, രാസ ഗുണങ്ങൾ, ലളിതമായ വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം

കാർബൺ ഉപയോഗിച്ച് ഓക്സൈഡുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ സിലിക്കൺ ലഭിക്കും; കുറച്ചതിനുശേഷം പ്രത്യേകിച്ച് ശുദ്ധമായ അവസ്ഥയിൽ ലഭിക്കുന്നതിന്, പദാർത്ഥം ടെട്രാക്ലോറൈഡിലേക്ക് മാറ്റുകയും വീണ്ടും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിച്ച്). പിന്നീട് ഇത് ഇൻഗോട്ടുകളായി ഉരുകുകയും സോൺ ഉരുകൽ വഴി വൃത്തിയാക്കലിന് വിധേയമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലോഹത്തിന്റെ ഒരു കഷണം ഒരു അറ്റത്ത് നിന്ന് ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ ഉരുകിയ ലോഹത്തിന്റെ ഒരു സോൺ അതിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു. സോൺ ഇൻഗോട്ടിന്റെ മറ്റേ അറ്റത്തേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, ഖരരൂപത്തിലുള്ളതിനേക്കാൾ നന്നായി ഉരുകിയ ലോഹത്തിൽ ലയിക്കുന്ന അശുദ്ധി നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുകയും അങ്ങനെ ലോഹം ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

കാർബൺ നിഷ്ക്രിയമാണ്, എന്നാൽ വളരെ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ (അരൂപരഹിതമായ അവസ്ഥയിൽ) അത് ഖര ലായനികളോ കാർബൈഡുകളോ (CaC 2, Fe 3 C, മുതലായവ) രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് മിക്ക ലോഹങ്ങളുമായും ഇടപഴകുന്നു, അതുപോലെ തന്നെ നിരവധി മെറ്റലോയിഡുകളുമായും, ഉദാഹരണത്തിന്:

2C + Ca \u003d CaC 2, C + 3Fe \u003d Fe 3 C,

സിലിക്കൺ കൂടുതൽ റിയാക്ടീവ് ആണ്. ഇത് ഇതിനകം സാധാരണ താപനിലയിൽ ഫ്ലൂറിനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു: Si + 2F 2 \u003d SiF 4

സിലിക്കണിന് ഓക്സിജനുമായി വളരെ ഉയർന്ന ബന്ധമുണ്ട്:

ക്ലോറിനും സൾഫറുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ഏകദേശം 500 കെയിൽ തുടരുന്നു ഉയർന്ന താപനിലസിലിക്കൺ നൈട്രജനും കാർബണുമായി സംവദിക്കുന്നു:

സിലിക്കൺ ഹൈഡ്രജനുമായി നേരിട്ട് ഇടപെടുന്നില്ല. സിലിക്കൺ ക്ഷാരത്തിൽ ലയിക്കുന്നു:

Si + 2NaOH + H 2 0 \u003d Na 2 Si0 3 + 2H 2.

ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ഒഴികെയുള്ള ആസിഡുകൾ ഇതിനെ ബാധിക്കുന്നില്ല. എച്ച്എഫിനൊപ്പം ഒരു പ്രതികരണമുണ്ട്

Si+6HF=H 2 +2H 2.

വിവിധ കൽക്കരി, എണ്ണ, പ്രകൃതി (പ്രധാനമായും CH4), അതുപോലെ കൃത്രിമമായി ലഭിച്ച വാതകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ഘടനയിലെ കാർബൺ നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഇന്ധന അടിത്തറയാണ്.

ആമുഖം

2.1.1 +2 ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ

2.1.2 +4 ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ

2.3 മെറ്റൽ കാർബൈഡുകൾ

അധ്യായം 3. സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ

ഗ്രന്ഥസൂചിക

ആമുഖം

പ്രകൃതി ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ശാഖകളിലൊന്നാണ് രസതന്ത്രം, അതിന്റെ വിഷയം രാസ ഘടകങ്ങൾ (ആറ്റങ്ങൾ), അവ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ലളിതവും സങ്കീർണ്ണവുമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ (തന്മാത്രകൾ), അവയുടെ പരിവർത്തനങ്ങൾ, ഈ പരിവർത്തനങ്ങൾ അനുസരിക്കുന്ന നിയമങ്ങൾ എന്നിവയാണ്.

പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനം വരെ, "അജൈവ രസതന്ത്രം", "ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി" എന്നീ പദങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പ്രകൃതിയുടെ "രാജ്യം" (ധാതുക്കൾ, സസ്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ മൃഗങ്ങൾ) ചില സംയുക്തങ്ങൾ മാത്രമാണ് ലഭിച്ചത്. 19-ആം നൂറ്റാണ്ട് മുതൽ ആരംഭിക്കുന്നു. ഈ പദങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത പദാർത്ഥത്തിൽ കാർബണിന്റെ സാന്നിധ്യം അല്ലെങ്കിൽ അഭാവം സൂചിപ്പിക്കാൻ വന്നതാണ്. അപ്പോൾ അവർ ഒരു പുതിയ, വിശാലമായ അർത്ഥം നേടി. അജൈവ രസതന്ത്രം പ്രാഥമികമായി ജിയോകെമിസ്ട്രിയുമായും പിന്നീട് ധാതുശാസ്ത്രവും ഭൂമിശാസ്ത്രവുമായും സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു, അതായത്. അജൈവ പ്രകൃതിയുടെ ശാസ്ത്രങ്ങൾക്കൊപ്പം. ഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണമായ ബയോപോളിമർ പദാർത്ഥങ്ങൾ വരെയുള്ള വിവിധ കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളെ പഠിക്കുന്ന രസതന്ത്രത്തിന്റെ ഒരു ശാഖയാണ് ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി. ഓർഗാനിക്, ബയോഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയിലൂടെ, കെമിസ്ട്രി ബയോകെമിസ്ട്രിയിലും കൂടുതൽ ബയോളജിയിലും അതിരുകൾ നൽകുന്നു, അതായത്. ജീവനുള്ള പ്രകൃതിയുടെ ശാസ്ത്രങ്ങളുടെ സമഗ്രതയോടെ. അജൈവവും ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയും തമ്മിലുള്ള ജംഗ്ഷനിൽ ഓർഗാനോലെമെന്റ് സംയുക്തങ്ങളുടെ വിസ്തൃതിയുണ്ട്.

ഭൗതിക രീതികളാൽ രാസവസ്തുക്കളെയും പ്രതിഭാസങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനം, ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ പൊതുതത്ത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രാസ പരിവർത്തനങ്ങളുടെ പാറ്റേണുകളുടെ സ്ഥാപനം, ഭൗതിക രസതന്ത്രത്തിന് അടിവരയിടുന്നു. രസതന്ത്രത്തിന്റെ ഈ മേഖലയിൽ വലിയ തോതിൽ സ്വതന്ത്രമായ നിരവധി വിഷയങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: കെമിക്കൽ തെർമോഡൈനാമിക്സ്, കെമിക്കൽ കൈനറ്റിക്സ്, ഇലക്ട്രോകെമിസ്ട്രി, കൊളോയിഡ് കെമിസ്ട്രി, ക്വാണ്ടം കെമിസ്ട്രി, തന്മാത്രകളുടെ ഘടനയും ഗുണങ്ങളും, അയോണുകൾ, റാഡിക്കലുകൾ, റേഡിയേഷൻ കെമിസ്ട്രി, ഫോട്ടോകെമിസ്ട്രി, ഡോക്ട്രി. കാറ്റലിസിസ്, കെമിക്കൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ, പരിഹാരങ്ങൾ എന്നിവയും മറ്റുള്ളവയും അനലിറ്റിക്കൽ കെമിസ്ട്രി ഒരു സ്വതന്ത്ര സ്വഭാവം നേടി , രസതന്ത്രത്തിന്റെയും രാസ വ്യവസായത്തിന്റെയും എല്ലാ മേഖലകളിലും അവരുടെ രീതികൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. രസതന്ത്രത്തിന്റെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗത്തിന്റെ മേഖലകളിൽ, കെമിക്കൽ ടെക്നോളജി, മെറ്റലർജി, അഗ്രികൾച്ചറൽ കെമിസ്ട്രി, മെഡിക്കൽ കെമിസ്ട്രി, ഫോറൻസിക് കെമിസ്ട്രി മുതലായവയുള്ള കെമിക്കൽ ടെക്നോളജി പോലുള്ള ശാസ്ത്രങ്ങളും ശാസ്ത്രശാഖകളും ഉയർന്നുവന്നു.

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, രസതന്ത്രം രാസ മൂലകങ്ങളെയും അവ ഉണ്ടാക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളെയും ഈ പരിവർത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന നിയമങ്ങളെയും പരിഗണിക്കുന്നു. ഈ വശങ്ങളിലൊന്ന് (അതായത്, സിലിക്കണും കാർബണും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രാസ സംയുക്തങ്ങൾ) ഈ പേപ്പറിൽ ഞാൻ പരിഗണിക്കും.

അധ്യായം 1. സിലിക്കൺ, കാർബൺ - രാസ ഘടകങ്ങൾ

1.1 കാർബണിന്റെയും സിലിക്കണിന്റെയും ആമുഖം

കാർബൺ (C), സിലിക്കൺ (Si) എന്നിവ IVA ഗ്രൂപ്പിലെ അംഗങ്ങളാണ്.

പട്ടിക 1. കാർബണിന്റെയും സിലിക്കണിന്റെയും പൊതുവായ കെമിക്കൽ ഡാറ്റ.

ചിത്രം 1. ഒരു വജ്രത്തിന്റെ ഘടന (a); ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടന (ബി)

കാർബണിനും സിലിക്കണിനും അതിന്റേതായ പ്രത്യേക ഡെറിവേറ്റീവുകൾ ഉണ്ട്.

1.2 തയ്യാറാക്കൽ, രാസ ഗുണങ്ങൾ, ലളിതമായ വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം

2C + Ca \u003d CaC 2, C + 3Fe \u003d Fe 3 C,

സിലിക്കണിന് ഓക്സിജനുമായി വളരെ ഉയർന്ന ബന്ധമുണ്ട്:

ക്ലോറിനും സൾഫറുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ഏകദേശം 500 കെയിൽ തുടരുന്നു. വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, സിലിക്കൺ നൈട്രജനും കാർബണുമായി സംവദിക്കുന്നു:

Si + 2NaOH + H 2 0 \u003d Na 2 Si0 3 + 2H 2.

Si+6HF=H 2 +2H 2.

ക്രൂസിബിളുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഗ്രാഫൈറ്റ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റ് കമ്പികൾ ഇലക്ട്രോഡുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ധാരാളം ഗ്രാഫൈറ്റ് പെൻസിലുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിലേക്ക് പോകുന്നു. കാർബണും സിലിക്കണും വിവിധ ഗ്രേഡുകളിൽ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മെറ്റലർജിയിൽ, കാർബൺ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റായും സിലിക്കൺ, ഓക്സിജനുമായി ഉയർന്ന അടുപ്പം കാരണം, ഒരു ഡീഓക്സിഡൈസറായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, തെർമിസ്റ്ററുകൾ (വളരെ സൂക്ഷ്മമായ താപനില അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ), ഫോട്ടോസെല്ലുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ ഉപകരണങ്ങളിലും ഉപകരണങ്ങളിലും പ്രത്യേകിച്ച് ശുദ്ധമായ അവസ്ഥയിലുള്ള ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ഒരു അർദ്ധചാലകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു (10 -9 at.% അശുദ്ധി). പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ കറന്റ് നടത്താനുള്ള ഒരു അർദ്ധചാലകത്തിന്റെ കഴിവിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവർത്തനമാണിത്.

അധ്യായം 2. കാർബണിന്റെ രാസ സംയുക്തങ്ങൾ

സ്വന്തം ആറ്റങ്ങൾ (സി-സി), ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം (സി-എച്ച്) എന്നിവയ്‌ക്കിടയിലുള്ള ശക്തമായ കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകളാണ് കാർബണിന്റെ സവിശേഷത, ഇത് ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ സമൃദ്ധിയിൽ (നൂറു ദശലക്ഷം) പ്രതിഫലിക്കുന്നു. മോടിയുള്ളതിന് പുറമേ സി-എച്ച് കണക്ഷനുകൾ, ജൈവ, അജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ വിവിധ ക്ലാസുകളിലെ സി-സി, നൈട്രജൻ, സൾഫർ, ഓക്സിജൻ, ഹാലൊജനുകൾ, ലോഹങ്ങൾ എന്നിവയുമായുള്ള കാർബൺ ബോണ്ടുകൾ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു (പട്ടിക 5 കാണുക). ബോണ്ട് രൂപീകരണത്തിന്റെ അത്തരം ഉയർന്ന സാധ്യതകൾ കാർബൺ ആറ്റത്തിന്റെ ചെറിയ വലിപ്പം മൂലമാണ്, അത് അതിന്റെ വാലൻസ് ഓർബിറ്റലുകൾ 2s 2, 2p 2 കഴിയുന്നത്ര ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട അജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ പട്ടിക 3 ൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു.

അജൈവ കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളിൽ, നൈട്രജൻ അടങ്ങിയ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ ഘടനയിലും ഘടനയിലും സവിശേഷമാണ്.

അജൈവ രസതന്ത്രത്തിൽ, അസറ്റിക് CH3COOH, ഓക്സാലിക് H 2 C 2 O 4 ആസിഡുകൾ എന്നിവയുടെ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു - അസറ്റേറ്റുകളും (തരം M "CH3COO) ഓക്സലേറ്റുകളും (തരം M I 2 C 2 O 4).

പട്ടിക 3. കാർബണിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട അജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ.

2.1 കാർബണിന്റെ ഓക്സിജൻ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ

2.1.1 +2 ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ

കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് CO (കാർബൺ മോണോക്സൈഡ്): തന്മാത്രാ പരിക്രമണപഥങ്ങളുടെ ഘടന അനുസരിച്ച് (പട്ടിക 4).

CO N 2 തന്മാത്രയ്ക്ക് സമാനമാണ്. നൈട്രജനെപ്പോലെ, CO- യ്ക്കും ഉയർന്ന ഡിസോസിയേഷൻ ഊർജ്ജമുണ്ട് (1069 kJ/mol), കുറഞ്ഞ Tm (69 K), Tbp (81.5 K) എന്നിവയുണ്ട്, വെള്ളത്തിൽ മോശമായി ലയിക്കുന്നതും രാസപരമായി നിഷ്ക്രിയവുമാണ്. CO ഉയർന്ന താപനിലയിൽ മാത്രമേ പ്രതികരിക്കുകയുള്ളൂ, ഇനിപ്പറയുന്നവ ഉൾപ്പെടെ:

CO + Cl 2 \u003d COCl 2 (ഫോസ്ജീൻ),

CO + Br 2 \u003d SOVg 2, Cr + 6CO \u003d Cr (CO) 6 -ക്രോമിയം കാർബോണൈൽ,

Ni + 4CO \u003d Ni (CO) 4 - നിക്കൽ കാർബോണൈൽ

CO + H 2 0 ജോഡി \u003d HCOOH (ഫോർമിക് ആസിഡ്).

അതേ സമയം, CO തന്മാത്രയ്ക്ക് ഓക്സിജനുമായി ഉയർന്ന ബന്ധമുണ്ട്:

CO +1/202 \u003d C0 2 +282 kJ / mol.

ഓക്സിജനുമായുള്ള ഉയർന്ന അടുപ്പം കാരണം, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (II) പല ഘനലോഹങ്ങളുടെയും (Fe, Co, Pb, മുതലായവ) ഓക്സൈഡുകൾ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലബോറട്ടറിയിൽ, ഫോർമിക് ആസിഡ് നിർജ്ജലീകരണം വഴി CO ഓക്സൈഡ് ലഭിക്കും.

സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (II) കൽക്കരി (C + CO 2 \u003d 2CO) ഉപയോഗിച്ച് CO 2 കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെയോ മീഥെയ്ൻ ഓക്സിഡൈസുചെയ്യുന്നതിലൂടെയോ (2CH 4 + 3O 2 \u003d \u003d 4H 2 0 + 2CO) ലഭിക്കും.

CO ഡെറിവേറ്റീവുകളിൽ, ലോഹ കാർബോണൈലുകൾക്ക് വലിയ സൈദ്ധാന്തികവും ചില പ്രായോഗിക താൽപ്പര്യവുമുണ്ട് (ശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന്).

സ്വതന്ത്ര പരിക്രമണപഥങ്ങൾ കാരണം പ്രധാനമായും ദാതാവിനെ സ്വീകരിക്കുന്ന സംവിധാനമാണ് കാർബോണൈലുകളിലെ രാസബന്ധങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്നത്. d-മൂലകവും CO തന്മാത്രയുടെ ഇലക്ട്രോൺ ജോഡിയും, ഡേറ്റീവ് മെക്കാനിസം (മെറ്റൽ CO) വഴി n-ഓവർലാപ്പിംഗും ഉണ്ട്. എല്ലാ ലോഹ കാർബോണിലുകളും കുറഞ്ഞ ശക്തിയുടെ സ്വഭാവമുള്ള ഡയമാഗ്നറ്റിക് പദാർത്ഥങ്ങളാണ്. കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (II) പോലെ, ലോഹ കാർബോണൈലുകൾ വിഷമാണ്.

പട്ടിക 4. CO തന്മാത്രയുടെ പരിക്രമണപഥങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ വിതരണം

2.1.2 +4 ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ

കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് CO 2 (കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്). CO 2 തന്മാത്ര രേഖീയമാണ്. CO 2 തന്മാത്രയുടെ പരിക്രമണപഥങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിനുള്ള ഊർജ്ജ പദ്ധതി ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. കാർബൺ മോണോക്സൈഡിന് (IV) അമോണിയയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.

ഈ ഉപ്പ് ചൂടാക്കുമ്പോൾ, വിലയേറിയ വളം ലഭിക്കും - കാർബമൈഡ് CO (MH 2) 2:

യൂറിയ വെള്ളത്താൽ വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു

CO (NH 2) 2 + 2HaO \u003d (MH 4) 2COz.

ചിത്രം 2. CO 2 മോളിക്യുലാർ ഓർബിറ്റലുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജ രേഖാചിത്രം.

സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ, കാൽസ്യം കാർബണേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ സോഡിയം ബൈകാർബണേറ്റ് വിഘടിപ്പിച്ചാണ് CO 2 ഓക്സൈഡ് ലഭിക്കുന്നത്:

ലബോറട്ടറി സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഇത് സാധാരണയായി പ്രതികരണത്തിലൂടെയാണ് ലഭിക്കുന്നത് (കിപ്പ് ഉപകരണത്തിൽ)

CaCO3 + 2HC1 = CaC12 + CO2 + H20.

CO 2 ന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഡെറിവേറ്റീവുകൾ ദുർബലമായ കാർബോണിക് ആസിഡ് H 2 CO s ഉം അതിന്റെ ലവണങ്ങളുമാണ്: M I 2 CO 3, M I HC 3 (യഥാക്രമം കാർബണേറ്റുകളും ബൈകാർബണേറ്റുകളും).

മിക്ക കാർബണേറ്റുകളും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കില്ല. ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന കാർബണേറ്റുകൾ ഗണ്യമായ ജലവിശ്ലേഷണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു:

COz 2- + H 2 0 COz- + OH - (I ഘട്ടം).

പൂർണ്ണമായ ജലവിശ്ലേഷണം കാരണം ജലീയ ലായനികൾകാർബണേറ്റുകൾ Cr 3+, AI 3+, Ti 4+, Zr 4+ മുതലായവ വേർതിരിച്ചെടുക്കുക അസാധ്യമാണ്.

Ka 2 CO3 (സോഡ), K 2 CO3 (പൊട്ടാഷ്), CaCO3 (ചോക്ക്, മാർബിൾ, ചുണ്ണാമ്പുകല്ല്) എന്നിവ പ്രായോഗികമായി പ്രധാനമാണ്. കാർബണേറ്റുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി ബൈകാർബണേറ്റുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. ബൈകാർബണേറ്റുകളിൽ നിന്ന് പ്രായോഗിക ഉപയോഗം NaHCO 3 കണ്ടെത്തുന്നു ( സോഡ കുടിക്കുന്നു). 2CuCO3-Cu (OH) 2, PbCO 3 X XPb (OH) 2 എന്നിവയാണ് പ്രധാന അടിസ്ഥാന കാർബണേറ്റുകൾ.

കാർബൺ ഹാലൈഡുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ പട്ടിക 6 ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. കാർബൺ ഹാലൈഡുകളിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് നിറമില്ലാത്തതും വിഷലിപ്തവുമായ ദ്രാവകമാണ്. എ.ടി സാധാരണ അവസ്ഥകൾ CCI 4 രാസപരമായി നിഷ്ക്രിയമാണ്. റെസിനുകൾ, വാർണിഷുകൾ, കൊഴുപ്പുകൾ, ഫ്രിയോൺ CF 2 CI 2 (T bp = 303 K) എന്നിവ ലഭിക്കുന്നതിന് തീപിടിക്കാത്തതും തീപിടിക്കാത്തതുമായ ലായകമായി ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു:

പ്രായോഗികമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഓർഗാനിക് ലായകമാണ് കാർബൺ ഡൈസൾഫൈഡ് CSa (നിറമില്ലാത്ത, Tbp = 319 K ഉള്ള അസ്ഥിര ദ്രാവകം) - ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തന പദാർത്ഥം:

CS 2 +30 2 \u003d C0 2 + 2S0 2 +258 kcal / mol,

CS 2 + 3Cl 2 \u003d CCL 4 -S 2 Cl 2, CS 2 + 2H 2 0 \u003d\u003d C0 2 + 2H 2 S, CS 2 + K 2 S \u003d K 2 CS H 3 (തയോകാർബോണിക് ആസിഡിന്റെ ഉപ്പ് 2 CSz).

കാർബൺ ഡൈസൾഫൈഡിന്റെ നീരാവി വിഷമാണ്.

ഹൈഡ്രോസയാനിക് (ഹൈഡ്രോസയാനിക്) ആസിഡ് HCN (H-C \u003d N) നിറമില്ലാത്തതും എളുപ്പത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതുമായ ഒരു ദ്രാവകമാണ്, 299.5 K-ൽ തിളച്ചുമറിയുന്നു. 283 K-ൽ അത് ദൃഢമാക്കുന്നു. HCN ഉം അതിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകളും അങ്ങേയറ്റം വിഷമാണ്. പ്രതികരണത്തിലൂടെ HCN ലഭിക്കും

ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു; അതേ സമയം, അത് ദുർബലമായി വിഘടിക്കുന്നു

HCN=H++CN-, K=6.2.10-10.

ചില പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലെ ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് ലവണങ്ങൾ (സയനൈഡുകൾ) ക്ലോറൈഡുകളോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, Ag + അയോണുകളുള്ള CH - -ion മിനറൽ ആസിഡുകളിൽ മോശമായി ലയിക്കുന്ന സിൽവർ സയനൈഡ് AgCN ന്റെ വെളുത്ത അവശിഷ്ടം നൽകുന്നു. ആൽക്കലിയുടെയും ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളുടെയും സയനൈഡുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. ജലവിശ്ലേഷണം കാരണം, അവയുടെ ലായനികൾ ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡിന്റെ (കയ്പ്പുള്ള ബദാമിന്റെ മണം) മണക്കുന്നു. ഹെവി മെറ്റൽ സയനൈഡുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നില്ല. CN ഒരു ശക്തമായ ലിഗാൻഡാണ്, ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സങ്കീർണ്ണ സംയുക്തങ്ങൾ K 4, Kz [Re (CN) 6] എന്നിവയാണ്.

സയനൈഡുകൾ ദുർബലമായ സംയുക്തങ്ങളാണ്, വായുവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന CO 2 ലേക്ക് ദീർഘനേരം എക്സ്പോഷർ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ സയനൈഡുകൾ വിഘടിക്കുന്നു.

2KCN+C0 2 +H 2 0=K 2 C0 3 +2HCN.

(CN) 2 - സയനോജൻ (N=C-C=N) -

നിറമില്ലാത്ത വിഷവാതകം; ജലവുമായി സംവദിച്ച് സയാനിക് (HOCN), ഹൈഡ്രോസയാനിക് (HCN) ആസിഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു:

(HCN) ആസിഡുകൾ:

(CN) 2 + H 2 0 \u003d\u003d HOCN + HCN.

ഇതിൽ, ചുവടെയുള്ള പ്രതികരണത്തിലെന്നപോലെ, (CN) 2 ഒരു ഹാലൊജനുമായി സാമ്യമുള്ളതാണ്:

CO + (CN) 2 \u003d CO (CN) 2 (ഫോസ്ജീനിന്റെ അനലോഗ്).

സയാനിക് ആസിഡ് രണ്ട് ടോട്ടോമെറിക് രൂപങ്ങളിൽ അറിയപ്പെടുന്നു:

H-N=C=O==H-0-C=N.

ഐസോമർ ആസിഡാണ് H-0=N=C (സ്ഫോടനാത്മക ആസിഡ്). HONC ലവണങ്ങൾ പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്നു (ഡിറ്റണേറ്ററായി ഉപയോഗിക്കുന്നു). റോഡോഹൈഡ്രജൻ ആസിഡ് HSCN നിറമില്ലാത്തതും എണ്ണമയമുള്ളതും അസ്ഥിരവും എളുപ്പത്തിൽ ഖരിപ്പിക്കുന്നതുമായ ദ്രാവകമാണ് (Tm=278 K). ശുദ്ധമായ അവസ്ഥയിൽ, ഇത് വളരെ അസ്ഥിരമാണ്; അത് വിഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ, HCN പുറത്തുവിടുന്നു. ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, HSCN ഒരു ശക്തമായ ആസിഡാണ് (K=0.14). എച്ച്എസ്‌സിഎൻ ടോട്ടോമെറിക് സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ സവിശേഷതയാണ്:

H-N \u003d C \u003d S \u003d H-S-C \u003d N.

SCN - രക്ത-ചുവപ്പ് അയോൺ (Fe 3+ അയോണിനുള്ള റീജന്റ്). HSCN-ഉത്ഭവിച്ച റോഡനൈഡ് ലവണങ്ങൾ - സൾഫർ ചേർത്ത് സയനൈഡുകളിൽ നിന്ന് എളുപ്പത്തിൽ ലഭിക്കും:

മിക്ക തയോസയനേറ്റുകളും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നവയാണ്. Hg, Au, Ag, Cu എന്നിവയുടെ ലവണങ്ങൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കില്ല. SCN- അയോൺ, CN- പോലെ, M3 1 M "(SCN) 6 എന്ന തരത്തിലുള്ള കോംപ്ലക്സുകൾ നൽകുന്നു, ഇവിടെ M" "Cu, Mg കൂടാതെ മറ്റു ചിലത്. Dirodan (SCN) 2 - ഇളം മഞ്ഞ പരലുകൾ, ഉരുകുന്നത് - 271 K പ്രതികരണത്തിലൂടെ (SCN) 2 നേടുക

2AgSCN+Br 2 ==2AgBr+ (SCN) 2 .

മറ്റ് നൈട്രജൻ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളിൽ, സയനാമൈഡ് സൂചിപ്പിക്കണം.

അതിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവ് - കാൽസ്യം സയനാമൈഡ് CaCN 2 (Ca=N-C=N), ഇത് വളമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2.3 മെറ്റൽ കാർബൈഡുകൾ

ലോഹങ്ങൾ, സിലിക്കൺ, ബോറോൺ എന്നിവയുമായുള്ള കാർബണിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഉൽപ്പന്നങ്ങളാണ് കാർബൈഡുകൾ. ലയിക്കുന്നതനുസരിച്ച്, കാർബൈഡുകളെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന കാർബൈഡുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ നേർപ്പിച്ച ആസിഡുകൾ), വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്ത കാർബൈഡുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ നേർപ്പിച്ച ആസിഡുകൾ).

2.3.1 കാർബൈഡുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുകയും ആസിഡുകൾ നേർപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു

A. അലിഞ്ഞുപോകുമ്പോൾ C 2 H 2 രൂപപ്പെടുന്ന കാർബൈഡുകൾ ഈ ഗ്രൂപ്പിൽ ആദ്യത്തെ രണ്ട് പ്രധാന ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ലോഹങ്ങളുടെ കാർബൈഡുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു; MC 2 (LaC 2 , CeC 2 , ТhC 2 .) കോമ്പോസിഷനിലെ Zn, Cd, La, Ce, Th എന്ന കാർബൈഡുകൾ അവയ്ക്ക് സമീപമാണ്.

CaC 2 + 2H 2 0 \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2, ThC 2 + 4H 2 0 \u003d Th (OH) 4 + H 2 C 2 + H 2.

ANSz + 12H 2 0 \u003d 4Al (OH) s + ZSN 4, Be 2 C + 4H 2 0 \u003d 2Be (OH) 2 + CH 4. അവരുടെ ഗുണങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, Mn z C അവർക്ക് അടുത്താണ്:

Mn s C + 6H 2 0 \u003d ZMn (OH) 2 + CH 4 + H 2.

ബി. കാർബൈഡുകൾ, അലിഞ്ഞുപോകുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെയും ഹൈഡ്രജന്റെയും മിശ്രിതം രൂപപ്പെടുന്നു. ഇവയിൽ ഏറ്റവും അപൂർവമായ എർത്ത് മെറ്റൽ കാർബൈഡുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

2.3.2 വെള്ളത്തിലും നേർപ്പിച്ച ആസിഡുകളിലും ലയിക്കാത്ത കാർബൈഡുകൾ

ഈ ഗ്രൂപ്പിൽ മിക്ക ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ കാർബൈഡുകളും (W, Mo, Ta, മുതലായവ), അതുപോലെ SiC, B 4 C എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

അവ ഓക്സിഡൈസിംഗ് പരിതസ്ഥിതികളിൽ ലയിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്:

VC + 3HN0 3 + 6HF \u003d HVF 6 + CO 2 + 3NO + 4H 2 0, SiC + 4KOH + 2C0 2 \u003d K 2 Si0 3 + K 2 C0 3 + 2H 2 0.

ചിത്രം 3. Icosahedron B 12

ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ കാർബൈഡുകൾ, അതുപോലെ സിലിക്കൺ കാർബൈഡുകൾ SiC, ബോറോൺ B 4 C. SiC - കാർബോറണ്ടം - വജ്ര ലാറ്റിസുള്ള നിറമില്ലാത്ത പരലുകൾ, കാഠിന്യത്തിൽ വജ്രത്തെ സമീപിക്കുന്നു (സാങ്കേതിക SiC ന് മാലിന്യങ്ങൾ കാരണം ഇരുണ്ട നിറമുണ്ട്). SiC ഉയർന്ന റിഫ്രാക്റ്ററിയും താപ ചാലകവും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ വൈദ്യുതചാലകവുമാണ്, അങ്ങേയറ്റം രാസപരമായി നിഷ്ക്രിയമാണ്; ക്ഷാരങ്ങളുമായുള്ള വായുവിൽ സംയോജനത്തിലൂടെ മാത്രമേ ഇത് നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ.

ബി 4 സി - പോളിമർ. ബോറോൺ കാർബൈഡ് ലാറ്റിസ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് രേഖീയമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന മൂന്ന് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളിൽ നിന്നും ഒരു ഐക്കോസഹെഡ്രോണിന്റെ രൂപത്തിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന 12 ബി ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഗ്രൂപ്പുകളിൽ നിന്നുമാണ് (ചിത്രം 3); B4C യുടെ കാഠിന്യം SiC യേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

അധ്യായം 3. സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ

സിലിക്കണിന്റെയും കാർബണിന്റെയും രസതന്ത്രം തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം പ്രധാനമായും അതിന്റെ ആറ്റത്തിന്റെ വലിയ വലിപ്പവും സ്വതന്ത്ര 3d പരിക്രമണപഥങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാനുള്ള സാധ്യതയുമാണ്. അധിക ബൈൻഡിംഗ് (ദാതാവ് സ്വീകരിക്കുന്ന സംവിധാനം അനുസരിച്ച്), ഓക്സിജൻ Si-O-Si, ഫ്ലൂറിൻ Si-F (പട്ടിക 17.23) എന്നിവയുമായുള്ള സിലിക്കൺ ബോണ്ടുകൾ കാർബണിനെക്കാൾ ശക്തമാണ്. വലിയ വലിപ്പം Si ആറ്റത്തിന്റെ, C ആറ്റവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, Si-H, Si-Si ബോണ്ടുകൾ കാർബണിന്റേതിനേക്കാൾ ശക്തി കുറവാണ്. സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങൾ ശൃംഖലകൾ രൂപീകരിക്കാൻ പ്രായോഗികമായി കഴിവില്ല. ഹൈഡ്രോകാർബണുകളോട് സാമ്യമുള്ള സിലിക്കൺ ഹൈഡ്രജൻ SinH2n+2 (സിലേനുകൾ) ഹോമോലോഗസ് സീരീസ് Si4Hio എന്ന കോമ്പോസിഷൻ വരെ മാത്രമേ ലഭിച്ചിട്ടുള്ളൂ. വലിപ്പം കൂടുതലായതിനാൽ, Si ആറ്റത്തിന് n-ഓവർലാപ്പിംഗിനുള്ള ദുർബലമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന കഴിവുണ്ട്; അതിനാൽ, ട്രിപ്പിൾ മാത്രമല്ല, ഇരട്ട ബോണ്ടുകളും ഇതിന് ചെറിയ സ്വഭാവമല്ല.

സിലിക്കൺ ലോഹങ്ങളുമായി സംവദിക്കുമ്പോൾ, സിലിസൈഡുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു (Ca 2 Si, Mg 2 Si, BaSi 2, Cr 3 Si, CrSi 2, മുതലായവ), കാർബൈഡുകൾക്ക് സമാനമാണ്. സിലിസൈഡുകൾ ഗ്രൂപ്പ് I മൂലകങ്ങളുടെ സ്വഭാവമല്ല (ലി ഒഴികെ). സിലിക്കൺ ഹാലൈഡുകൾ (പട്ടിക 5) കാർബൺ ഹാലൈഡുകളേക്കാൾ ശക്തമായ സംയുക്തങ്ങളാണ്; എന്നിരുന്നാലും, അവ വെള്ളത്താൽ വിഘടിക്കുന്നു.

പട്ടിക 5. കാർബണിന്റെയും സിലിക്കണിന്റെയും ചില ബോണ്ടുകളുടെ ശക്തി

ഏറ്റവും മോടിയുള്ള സിലിക്കൺ ഹാലൈഡ് SiF 4 ആണ് (ഇത് ഒരു വൈദ്യുത ഡിസ്ചാർജിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ മാത്രം വിഘടിക്കുന്നു), എന്നാൽ മറ്റ് ഹാലൈഡുകളെപ്പോലെ ഇത് ജലവിശ്ലേഷണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു. SiF 4 HF-മായി ഇടപഴകുമ്പോൾ, hexafluorosilicic ആസിഡ് രൂപം കൊള്ളുന്നു:

SiF 4 +2HF=H 2 .

H 2 SiF 6, H 2 S0 4 ന് അടുത്താണ്. ഈ ആസിഡിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ - ഫ്ലൂറോസിലിക്കേറ്റുകൾ, ചട്ടം പോലെ, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. ആൽക്കലി മെറ്റൽ ഫ്ലൂറോസിലിക്കേറ്റുകൾ (ലി, എൻഎച്ച് 4 ഒഴികെ) മോശമായി ലയിക്കുന്നവയാണ്. ഫ്ലൂറോസിലിക്കേറ്റുകൾ കീടനാശിനികളായി (കീടനാശിനികൾ) ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പ്രായോഗികമായി പ്രധാനപ്പെട്ട ഹാലൈഡ് SiCO 4 ആണ്. ഓർഗനോസിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ ലഭിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിനാൽ, സിലിസിക് ആസിഡ് എസ്റ്ററുകൾ HaSiO 3 രൂപീകരിക്കാൻ SiCL 4 ആൽക്കഹോളുകളുമായി എളുപ്പത്തിൽ ഇടപഴകുന്നു:

SiCl 4 + 4C 2 H 5 OH \u003d Si (OC 2 H 5) 4 + 4HCl 4

പട്ടിക 6. കാർബൺ, സിലിക്കൺ ഹാലൈഡുകൾ

സിലിസിക് ആസിഡ് എസ്റ്ററുകൾ, ഹൈഡ്രോലൈസിംഗ്, ഫോം സിലിക്കണുകൾ - ഒരു ചെയിൻ ഘടനയുടെ പോളിമെറിക് പദാർത്ഥങ്ങൾ:

(ആർ-ഓർഗാനിക് റാഡിക്കൽ), റബ്ബറുകൾ, എണ്ണകൾ, ലൂബ്രിക്കന്റുകൾ എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനത്തിൽ പ്രയോഗം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

സിലിക്കൺ സൾഫൈഡ് (SiS 2) n-പോളിമർ പദാർത്ഥം; സാധാരണ താപനിലയിൽ സ്ഥിരത; ജലത്താൽ വിഘടിപ്പിച്ചത്:

SiS 2 + ZN 2 O \u003d 2H 2 S + H 2 SiO 3.

3.1 ഓക്സിജൻ സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ

സിലിക്കണിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഓക്സിജൻ സംയുക്തം സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് SiO 2 (സിലിക്ക) ആണ്, ഇതിന് നിരവധി ക്രിസ്റ്റലിൻ പരിഷ്കാരങ്ങളുണ്ട്.

താഴ്ന്ന താപനില പരിഷ്ക്കരണത്തെ (1143 കെ വരെ) ക്വാർട്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ക്വാർട്സിന് പീസോ ഇലക്ട്രിക് ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ക്വാർട്സിന്റെ സ്വാഭാവിക ഇനങ്ങൾ: റോക്ക് ക്രിസ്റ്റൽ, ടോപസ്, അമേത്തിസ്റ്റ്. ചാൽസെഡോണി, ഓപൽ, അഗേറ്റ് എന്നിവയാണ് സിലിക്കയുടെ ഇനങ്ങൾ. ജാസ്പർ, മണൽ.

സിലിക്ക രാസപരമായി പ്രതിരോധിക്കും; ഫ്ലൂറിൻ, ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡ്, ആൽക്കലി ലായനികൾ എന്നിവ മാത്രമേ അതിൽ പ്രവർത്തിക്കൂ. ഇത് ഒരു ഗ്ലാസി അവസ്ഥയിലേക്ക് (ക്വാർട്സ് ഗ്ലാസ്) എളുപ്പത്തിൽ കടന്നുപോകുന്നു. ക്വാർട്സ് ഗ്ലാസ് പൊട്ടുന്ന, രാസപരമായും താപമായും വളരെ പ്രതിരോധമുള്ളതാണ്. SiO 2 ന് അനുയോജ്യമായ സിലിസിക് ആസിഡിന് ഒരു നിശ്ചിത ഘടനയില്ല. സിലിസിക് ആസിഡ് സാധാരണയായി xH 2 O-ySiO 2 എന്നാണ് എഴുതിയിരിക്കുന്നത്. സിലിസിക് ആസിഡുകൾ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു: H 2 SiO 3 (H 2 O-SiO 2) - മെറ്റാസിലിക്കൺ (ട്രൈ-ഓക്‌സോസിലിക്കൺ), H 4 Si0 4 (2H 2 0-Si0 2) - ഓർത്തോസിലിക്കൺ (ടെട്രാ-ഓക്‌സോസിലിക്കൺ), H 2 Si2O 5 (H 2 O * SiO 2) - ഡൈമെത്തോസിലിക്കൺ.

സിലിസിക് ആസിഡുകൾ മോശമായി ലയിക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളാണ്. കാർബണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സിലിക്കണിന്റെ കുറഞ്ഞ മെറ്റലോയിഡ് സ്വഭാവത്തിന് അനുസൃതമായി, ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്ന നിലയിൽ H 2 SiO 3, H 2 CO3 നേക്കാൾ ദുർബലമാണ്.

സിലിസിക് ആസിഡുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിലിക്കേറ്റ് ലവണങ്ങൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കില്ല (ആൽക്കലി മെറ്റൽ സിലിക്കേറ്റുകൾ ഒഴികെ). ലയിക്കുന്ന സിലിക്കേറ്റുകൾ സമവാക്യം അനുസരിച്ച് ജലവിശ്ലേഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു

2SiOz 2 - + H 2 0 \u003d Si 2 O 5 2 - + 20H-.

ലയിക്കുന്ന സിലിക്കേറ്റുകളുടെ സാന്ദ്രീകൃത പരിഹാരങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു ദ്രാവക ഗ്ലാസ്. സാധാരണ വിൻഡോ ഗ്ലാസ്, സോഡിയം, കാൽസ്യം സിലിക്കേറ്റ്, ഘടന Na 2 0-CaO-6Si0 2 ഉണ്ട്. പ്രതികരണത്തിൽ നിന്നാണ് ഇത് ലഭിക്കുന്നത്

വൈവിധ്യമാർന്ന സിലിക്കേറ്റുകൾ (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ഓക്സോസിലിക്കേറ്റുകൾ) അറിയപ്പെടുന്നു. ഓക്സോസിലിക്കേറ്റുകളുടെ ഘടനയിൽ ഒരു നിശ്ചിത ക്രമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു: അവയെല്ലാം ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിലൂടെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന Si0 4 ടെട്രാഹെഡ്ര ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ടെട്രാഹെഡ്രയുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ കോമ്പിനേഷനുകൾ (Si 2 O 7 6 -), (Si 3 O 9) 6 -, (Si 4 0 l2) 8-, (Si 6 O 18 12 -), ഇവയാണ്, ഘടനാപരമായ യൂണിറ്റുകൾ എന്ന നിലയിൽ, ചങ്ങലകൾ, ടേപ്പുകൾ, മെഷുകൾ, ഫ്രെയിമുകൾ എന്നിവയിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കുക (ചിത്രം 4).

ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രകൃതിദത്ത സിലിക്കേറ്റുകൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, ടാൽക്ക് (3MgO * H 2 0-4Si0 2), ആസ്ബറ്റോസ് (SmgO*H 2 O*SiO 2) എന്നിവയാണ്. SiO 2 പോലെ, സിലിക്കേറ്റുകൾ ഒരു ഗ്ലാസി (രൂപരഹിത) അവസ്ഥയാണ്. ഗ്ലാസിന്റെ നിയന്ത്രിത ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, നല്ല സ്ഫടിക അവസ്ഥ (സിറ്റലുകൾ) നേടാൻ കഴിയും. വർദ്ധിച്ച ശക്തിയാണ് സിറ്റലുകളുടെ സവിശേഷത.

സിലിക്കേറ്റുകൾക്ക് പുറമേ, അലുമിനോസിലിക്കേറ്റുകളും പ്രകൃതിയിൽ വ്യാപകമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അലൂമിനോസിലിക്കേറ്റുകൾ - ഫ്രെയിം ഓക്സോസിലിക്കേറ്റുകൾ, ഇതിൽ ചില സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളെ ത്രിവാലന്റ് Al ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു; ഉദാഹരണത്തിന് Na 12 [(Si, Al) 0 4] 12.

സിലിസിക് ആസിഡിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, H 2 SiO 3 ആസിഡുകളുടെ ലവണങ്ങളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ ഒരു കൊളോയ്ഡൽ അവസ്ഥ സ്വഭാവ സവിശേഷതയാണ്. ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ (ഉദാഹരണത്തിന്, ചൂടാക്കുമ്പോൾ) സിലിസിക് ആസിഡിന്റെ (സോൾസ്) കൊളോയ്ഡൽ ലായനികൾ സിലിസിക് ആസിഡിന്റെ സുതാര്യവും ഏകതാനവുമായ ജെലാറ്റിനസ് മാസ്-ജെൽ ആയി പരിവർത്തനം ചെയ്യാവുന്നതാണ്. Si0 2 തന്മാത്രകളാൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന സ്പേഷ്യൽ, വളരെ അയഞ്ഞ ഘടനയുള്ള ഉയർന്ന തന്മാത്രാ സംയുക്തങ്ങളാണ് ജെൽസ്, ഇവയുടെ ശൂന്യത H 2 O തന്മാത്രകളാൽ നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. സിലിസിക് ആസിഡ് ജെല്ലുകൾ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, സിലിക്ക ജെൽ ലഭിക്കും - ഉയർന്ന അസോർപ്ഷനുള്ള ഒരു പോറസ് ഉൽപ്പന്നം. ശേഷി.

ചിത്രം 4. സിലിക്കേറ്റുകളുടെ ഘടന.

നിഗമനങ്ങൾ

എന്റെ ജോലിയിൽ സിലിക്കൺ, കാർബൺ എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രാസ സംയുക്തങ്ങൾ പരിശോധിച്ച ശേഷം, കാർബൺ, അളവനുസരിച്ച് വളരെ സാധാരണമല്ലാത്ത മൂലകമായതിനാൽ, ഭൗമജീവിതത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകമാണ്, അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങൾ വായു, എണ്ണ, കൂടാതെ അത്തരം ഘടകങ്ങളിൽ ഉണ്ടെന്നും ഞാൻ നിഗമനം ചെയ്തു. ഡയമണ്ട്, ഗ്രാഫൈറ്റ് തുടങ്ങിയ ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ. അതിലൊന്ന് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സവിശേഷതകൾകാർബണിന് ആറ്റങ്ങളും ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റവും തമ്മിൽ ശക്തമായ കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ട്. കാർബണിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട അജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ ഇവയാണ്: ഓക്സൈഡുകൾ, ആസിഡുകൾ, ലവണങ്ങൾ, ഹാലൈഡുകൾ, നൈട്രജൻ അടങ്ങിയ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ, സൾഫൈഡുകൾ, കാർബൈഡുകൾ.

സിലിക്കണിനെക്കുറിച്ച് പറയുമ്പോൾ, ഭൂമിയിലെ അതിന്റെ കരുതൽ ശേഖരത്തിന്റെ വലിയ അളവുകൾ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, ഇത് ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിന്റെ അടിസ്ഥാനമാണ്, കൂടാതെ വിവിധതരം സിലിക്കേറ്റുകൾ, മണൽ മുതലായവയിൽ ഇത് കാണപ്പെടുന്നു. നിലവിൽ, അർദ്ധചാലക ഗുണങ്ങൾ കാരണം സിലിക്കണിന്റെ ഉപയോഗം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോസസ്സറുകൾ, മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾ, ചിപ്പുകൾ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലോഹങ്ങളുള്ള സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങൾ സിലിസൈഡുകളായി മാറുന്നു, സിലിക്കണിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഓക്സിജൻ സംയുക്തം സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് SiO 2 (സിലിക്ക) പ്രകൃതിയിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന സിലിക്കേറ്റുകൾ ഉണ്ട് - ടാൽക്ക്, ആസ്ബറ്റോസ്, അലൂമിനോസിലിക്കേറ്റുകൾ എന്നിവയും സാധാരണമാണ്.

ഗ്രന്ഥസൂചിക

1. ഗ്രേറ്റ് സോവിയറ്റ് എൻസൈക്ലോപീഡിയ. മൂന്നാം പതിപ്പ്. ടി.28. - എം.: സോവിയറ്റ് എൻസൈക്ലോപീഡിയ, 1970.

2. Zhiryakov വി.ജി. ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി നാലാം പതിപ്പ്. - എം., "കെമിസ്ട്രി", 1971.

3. സംക്ഷിപ്ത രാസ വിജ്ഞാനകോശം. - എം. "സോവിയറ്റ് എൻസൈക്ലോപീഡിയ", 1967.

4. ജനറൽ കെമിസ്ട്രി / എഡ്. കഴിക്കുക. സോകോലോവ്സ്കയ, എൽ.എസ്. ഗുസെയ മൂന്നാം പതിപ്പ്. - എം.: മോസ്കോയിലെ പബ്ലിഷിംഗ് ഹൗസ്. അൺ-ട, 1989.

5. നിർജീവ പ്രകൃതിയുടെ ലോകം. - എം., "സയൻസ്", 1983.

6. പൊട്ടപോവ് വി.എം., ടാറ്ററിഞ്ചിക് എസ്.എൻ. ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി. പാഠപുസ്തകം.4-ാം പതിപ്പ്. - എം.: "കെമിസ്ട്രി", 1989.

നിരവധി അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ കാർബണിന് കഴിയും. വജ്രം (ഏറ്റവും നിഷ്ക്രിയമായ അലോട്രോപിക് പരിഷ്ക്കരണം), ഗ്രാഫൈറ്റ്, ഫുള്ളറിൻ, കാർബൈൻ എന്നിവയാണ് ഇവ.

കരിയും മണവും രൂപരഹിതമായ കാർബണാണ്. ഈ അവസ്ഥയിലെ കാർബണിന് ഒരു ഓർഡർ ഘടനയില്ല, യഥാർത്ഥത്തിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളികളുടെ ഏറ്റവും ചെറിയ ശകലങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ചൂടുവെള്ള നീരാവി ഉപയോഗിച്ച് സംസ്കരിച്ച രൂപരഹിതമായ കാർബണിനെ സജീവമാക്കിയ കാർബൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. 1 ഗ്രാം സജീവമാക്കിയ കാർബണിന്, അതിൽ ധാരാളം സുഷിരങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ, ആകെ മുന്നൂറ് ചതുരശ്ര മീറ്ററിലധികം ഉപരിതലമുണ്ട്! വിവിധ പദാർത്ഥങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് കാരണം, സജീവമാക്കിയ കാർബൺ കണ്ടെത്തുന്നു വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻഒരു ഫിൽട്ടർ ഫില്ലർ, അതുപോലെ ഒരു എന്ററോസോർബന്റ് വിവിധ തരംവിഷബാധ.

ഒരു കെമിക്കൽ വീക്ഷണകോണിൽ, രൂപരഹിതമായ കാർബൺ അതിന്റെ ഏറ്റവും സജീവമായ രൂപമാണ്, ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇടത്തരം പ്രവർത്തനം കാണിക്കുന്നു, വജ്രം വളരെ നിഷ്ക്രിയമായ പദാർത്ഥമാണ്. ഇക്കാരണത്താൽ, താഴെ പരിഗണിക്കുന്ന കാർബണിന്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ പ്രാഥമികമായി രൂപരഹിതമായ കാർബണാണ്.

കാർബണിന്റെ ഗുണങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു

കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റ് എന്ന നിലയിൽ, കാർബൺ ഓക്സിജൻ, ഹാലൊജനുകൾ, സൾഫർ തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങളല്ലാത്ത വസ്തുക്കളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.

കൽക്കരി ജ്വലന സമയത്ത് ഓക്സിജന്റെ അധികമോ അഭാവമോ അനുസരിച്ച്, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് CO അല്ലെങ്കിൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് CO 2 രൂപീകരണം സാധ്യമാണ്:

കാർബൺ ഫ്ലൂറിനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, കാർബൺ ടെട്രാഫ്ലൂറൈഡ് രൂപം കൊള്ളുന്നു:

സൾഫർ ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, കാർബൺ ഡൈസൾഫൈഡ് CS 2 രൂപം കൊള്ളുന്നു:

അലൂമിനിയത്തിനു ശേഷമുള്ള ലോഹങ്ങളെ അവയുടെ ഓക്സൈഡുകളിൽ നിന്ന് പ്രവർത്തന ശ്രേണിയിൽ കുറയ്ക്കാൻ കാർബണിന് കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്:

സജീവ ലോഹങ്ങളുടെ ഓക്സൈഡുകളുമായും കാർബൺ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ചട്ടം പോലെ, ലോഹത്തിന്റെ കുറവ് നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നില്ല, മറിച്ച് അതിന്റെ കാർബൈഡിന്റെ രൂപീകരണം:

ലോഹേതര ഓക്സൈഡുകളുമായുള്ള കാർബണിന്റെ ഇടപെടൽ

കാർബൺ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് CO 2-മായി സഹ-ആനുപാതിക പ്രതികരണത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു:

വ്യാവസായിക വീക്ഷണകോണിൽ നിന്നുള്ള ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രക്രിയകളിലൊന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയാണ് കൽക്കരിയുടെ നീരാവി പരിഷ്കരണം. ചൂടുള്ള കൽക്കരിയിൽ ജലബാഷ്പം കടത്തിവിട്ടാണ് ഈ പ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു:

ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ, സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് പോലെയുള്ള നിഷ്ക്രിയ സംയുക്തം പോലും കുറയ്ക്കാൻ കാർബണിന് കഴിയും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വ്യവസ്ഥകളെ ആശ്രയിച്ച്, സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ രൂപീകരണം സാധ്യമാണ് ( കാർബോറണ്ടം):

കൂടാതെ, കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റായി കാർബൺ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ആസിഡുകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ചും, സാന്ദ്രീകൃത സൾഫ്യൂറിക്, നൈട്രിക് ആസിഡുകൾ:

കാർബണിന്റെ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഗുണങ്ങൾ

രാസ മൂലകമായ കാർബണിന് ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി ഇല്ല, അതിനാൽ അത് രൂപം കൊള്ളുന്നു ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങൾമറ്റ് ലോഹങ്ങളല്ലാത്തവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് അപൂർവ്വമായി ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.

ഒരു ഉൽപ്രേരകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഹൈഡ്രജനുമായുള്ള രൂപരഹിതമായ കാർബണിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ് അത്തരം പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഉദാഹരണം:

അതുപോലെ 1200-1300 C താപനിലയിൽ സിലിക്കൺ:

ലോഹങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് കാർബൺ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. കാർബണിന് പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും സജീവ ലോഹങ്ങൾഇടത്തരം പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ചില ലോഹങ്ങളും. ചൂടാക്കുമ്പോൾ പ്രതികരണങ്ങൾ തുടരുന്നു:

സജീവ മെറ്റൽ കാർബൈഡുകൾ ജലത്താൽ ജലവിശ്ലേഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു:

ഓക്സിഡൈസിംഗ് അല്ലാത്ത ആസിഡുകളുടെ പരിഹാരങ്ങളും:

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, യഥാർത്ഥ കാർബൈഡിലെ അതേ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയിൽ കാർബൺ അടങ്ങിയ ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു.

സിലിക്കണിന്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ

സിലിക്കൺ നിലനിൽക്കും, അതുപോലെ കാർബണും സ്ഫടികവും രൂപരഹിതവുമായ അവസ്ഥയിൽ, കൂടാതെ കാർബണിന്റെ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ, രൂപരഹിതമായ സിലിക്കൺ ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണേക്കാൾ രാസപരമായി കൂടുതൽ സജീവമാണ്.

ചിലപ്പോൾ രൂപരഹിതവും സ്ഫടികവുമായ സിലിക്കണിനെ അതിന്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് കർശനമായി പറഞ്ഞാൽ, പൂർണ്ണമായും ശരിയല്ല. അമോർഫസ് സിലിക്കൺ അടിസ്ഥാനപരമായി പരസ്പരം ആപേക്ഷികമായി ക്രമരഹിതമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു കൂട്ടായ്മയാണ് ഏറ്റവും ചെറിയ കണങ്ങൾക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ.

ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങളുമായുള്ള സിലിക്കണിന്റെ ഇടപെടൽ

നോൺ-ലോഹങ്ങൾ

സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ, സിലിക്കൺ, അതിന്റെ നിഷ്ക്രിയത്വം കാരണം, ഫ്ലൂറിനുമായി മാത്രം പ്രതികരിക്കുന്നു:

ചൂടാക്കിയാൽ മാത്രമേ സിലിക്കൺ ക്ലോറിൻ, ബ്രോമിൻ, അയഡിൻ എന്നിവയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നുള്ളൂ. ഹാലോജന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ ആശ്രയിച്ച്, വ്യത്യസ്തമായ താപനില ആവശ്യമാണ് എന്നത് സവിശേഷതയാണ്:

അതിനാൽ ക്ലോറിനോടൊപ്പം, പ്രതികരണം 340-420 o C ൽ തുടരുന്നു:

ബ്രോമിൻ ഉപയോഗിച്ച് - 620-700 o C:

അയോഡിൻ ഉപയോഗിച്ച് - 750-810 o C:

ഓക്സിജനുമായുള്ള സിലിക്കണിന്റെ പ്രതികരണം തുടരുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, ശക്തമായ ഓക്സൈഡ് ഫിലിം ഇടപെടൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു എന്നതിനാൽ ഇതിന് വളരെ ശക്തമായ ചൂടാക്കൽ (1200-1300 ° C) ആവശ്യമാണ്:

1200-1500 ° C താപനിലയിൽ, സിലിക്കൺ സാവധാനം ഗ്രാഫൈറ്റ് രൂപത്തിൽ കാർബണുമായി ഇടപഴകുകയും കാർബോറണ്ടം SiC രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു - വജ്രത്തിന് സമാനമായ ആറ്റോമിക് ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസുള്ളതും ശക്തിയിൽ അതിനേക്കാൾ താഴ്ന്നതുമല്ല:

സിലിക്കൺ ഹൈഡ്രജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല.

ലോഹങ്ങൾ

ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി കുറവായതിനാൽ, സിലിക്കണിന് ലോഹങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് മാത്രമേ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ. ലോഹങ്ങളിൽ, സിലിക്കൺ സജീവമായ (ആൽക്കലൈൻ, ആൽക്കലൈൻ എർത്ത്), അതുപോലെ ഇടത്തരം പ്രവർത്തനമുള്ള പല ലോഹങ്ങളുമായും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഫലമായി, സിലിസൈഡുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു:

സങ്കീർണ്ണമായ പദാർത്ഥങ്ങളുമായുള്ള സിലിക്കണിന്റെ ഇടപെടൽ

തിളപ്പിക്കുമ്പോൾ പോലും സിലിക്കൺ വെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കില്ല, എന്നിരുന്നാലും, രൂപരഹിതമായ സിലിക്കൺ 400-500 ° C താപനിലയിൽ സൂപ്പർഹീറ്റഡ് ജല നീരാവിയുമായി ഇടപഴകുന്നു. ഇത് ഹൈഡ്രജനും സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു:

എല്ലാ ആസിഡുകളിലും, സിലിക്കൺ (അതിന്റെ രൂപരഹിതമായ അവസ്ഥയിൽ) സാന്ദ്രീകൃത ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡുമായി മാത്രമേ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നുള്ളൂ:

സാന്ദ്രീകൃത ആൽക്കലി ലായനികളിൽ സിലിക്കൺ ലയിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജന്റെ പരിണാമത്തോടൊപ്പമാണ് പ്രതികരണം.

സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ, കാർബണിന്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ - ഗ്രാഫൈറ്റ്, ഡയമണ്ട് - പകരം നിഷ്ക്രിയമാണ്. എന്നാൽ ടി വർദ്ധനയോടെ, അവ ലളിതവും സങ്കീർണ്ണവുമായ പദാർത്ഥങ്ങളുള്ള രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലേക്ക് സജീവമായി പ്രവേശിക്കുന്നു.

കാർബണിന്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ

കാർബണിന്റെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി കുറവായതിനാൽ, ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ നല്ല കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റുമാരാണ്. ഫൈൻ-ക്രിസ്റ്റലിൻ കാർബൺ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമാണ്, കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ് - ഗ്രാഫൈറ്റ്, അതിലും ബുദ്ധിമുട്ട് - ഡയമണ്ട്.

ചില ഇഗ്നിഷൻ താപനിലയിൽ ഓക്സിജൻ (ബേൺ) വഴി കാർബണിന്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്ക്കരണങ്ങൾ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു: ഗ്രാഫൈറ്റ് 600 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ, വജ്രം 850-1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കത്തിക്കുന്നു. ഓക്സിജൻ അധികമാണെങ്കിൽ, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (IV) രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഒരു കുറവുണ്ടെങ്കിൽ, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (II):

C + O2 = CO2

2C + O2 = 2CO

കാർബൺ ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ കുറയ്ക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ലോഹങ്ങൾ ഒരു സ്വതന്ത്ര രൂപത്തിൽ ലഭിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, ലെഡ് ഓക്സൈഡ് കോക്ക് ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുമ്പോൾ, ഈയം ഉരുകുന്നു:

PbO + C = Pb + CO

കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റ്: C0 - 2e => C+2

ഓക്സിഡൈസർ: Pb+2 + 2e => Pb0

ലോഹങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് കാർബൺ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഗുണങ്ങളും കാണിക്കുന്നു. അതേ സമയം, അത് വിവിധ തരത്തിലുള്ള കാർബൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അലുമിനിയം പ്രതികരണങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു:

3C + 4Al = Al4C3

C0 + 4e => C-4 3

Al0 – 3e => Al+3 4

കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ രാസ ഗുണങ്ങൾ

1) കാർബൺ മോണോക്സൈഡിന്റെ ശക്തി കൂടുതലായതിനാൽ, അത് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. ഗണ്യമായ ചൂടാക്കലിനൊപ്പം, കാർബൺ മോണോക്സൈഡിന്റെ ഉയർന്ന കുറയ്ക്കുന്ന ഗുണങ്ങൾ പ്രകടമാണ്. അതിനാൽ, ഇത് മെറ്റൽ ഓക്സൈഡുകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു:

CuO + CO => Cu + CO2

ചെയ്തത് ഉയർന്ന താപനില(700 °C) ഇത് ഓക്സിജനിൽ ജ്വലിക്കുകയും നീല ജ്വാല കൊണ്ട് കത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ജ്വാലയിൽ നിന്ന്, പ്രതികരണത്തിന്റെ ഫലമായി കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് രൂപം കൊള്ളുന്നുവെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് കണ്ടെത്താനാകും:

CO + O2 => CO2

2) കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് തന്മാത്രയിലെ ഇരട്ട ബോണ്ടുകൾ വേണ്ടത്ര ശക്തമാണ്. അവയുടെ വിള്ളലിന് കാര്യമായ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ് (525.6 kJ/mol). അതിനാൽ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് നിഷ്ക്രിയമാണ്. അത് പ്രവേശിക്കുന്ന പ്രതികരണങ്ങൾ പലപ്പോഴും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സംഭവിക്കുന്നു.

ജലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് അസിഡിക് ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് കാർബോണിക് ആസിഡിന്റെ ഒരു പരിഹാരം ഉണ്ടാക്കുന്നു. പ്രതികരണം വിപരീതമാണ്.

കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്, ഒരു അസിഡിക് ഓക്സൈഡ് എന്ന നിലയിൽ, ക്ഷാരങ്ങളുമായും അടിസ്ഥാന ഓക്സൈഡുകളുമായും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഒരു ആൽക്കലി ലായനിയിലൂടെ കടത്തിവിടുമ്പോൾ, ഒരു ശരാശരി അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ആസിഡ് ഉപ്പ് രൂപപ്പെടാം.

3) കാർബോണിക് ആസിഡിന് ആസിഡുകളുടെ എല്ലാ ഗുണങ്ങളും ഉണ്ട്, ക്ഷാരങ്ങളുമായും അടിസ്ഥാന ഓക്സൈഡുകളുമായും ഇടപഴകുന്നു.

സിലിക്കണിന്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ

സിലിക്കൺകാർബണേക്കാൾ കൂടുതൽ സജീവമാണ്, കൂടാതെ 400 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഓക്സിജൻ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മറ്റ് ലോഹങ്ങളല്ലാത്തവയ്ക്ക് സിലിക്കണിനെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഈ പ്രതികരണങ്ങൾ സാധാരണയായി ഓക്സിജനേക്കാൾ ഉയർന്ന താപനിലയിലാണ് നടക്കുന്നത്. അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സിലിക്കൺ കാർബണുമായി, പ്രത്യേകിച്ച് ഗ്രാഫൈറ്റുമായി സംവദിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കാർബോറണ്ടം SiC രൂപം കൊള്ളുന്നു - വളരെ കഠിനമായ പദാർത്ഥം, കാഠിന്യത്തിൽ വജ്രത്തേക്കാൾ താഴ്ന്നതാണ്.

സിലിക്കൺ ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ് കൂടിയാണ്. സജീവ ലോഹങ്ങളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഇത് പ്രകടമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്:

Si + 2Mg = Mg2Si

കാർബണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സിലിക്കണിന്റെ ഉയർന്ന പ്രവർത്തനം പ്രകടമാണ്, കാർബണിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇത് ക്ഷാരങ്ങളുമായി പ്രതികരിക്കുന്നു:

Si + NaOH + H2O => Na2SiO3 + H2

സിലിക്കൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ രാസ ഗുണങ്ങൾ

1) സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിലെ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ശക്തമായ ബോണ്ടുകൾ കുറഞ്ഞ രാസപ്രവർത്തനത്തെ വിശദീകരിക്കുന്നു. ഈ ഓക്സൈഡ് പ്രവേശിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നടക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് ഒരു അസിഡിക് ഓക്സൈഡാണ്. നിങ്ങൾക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, അത് വെള്ളവുമായി പ്രതികരിക്കുന്നില്ല. ക്ഷാരങ്ങളുമായും അടിസ്ഥാന ഓക്സൈഡുകളുമായും ഉള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ അതിന്റെ അസിഡിറ്റി സ്വഭാവം പ്രകടമാണ്:

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

അടിസ്ഥാന ഓക്സൈഡുകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നടക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് ദുർബലമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ചില സജീവ ലോഹങ്ങളാൽ ഇത് കുറയുന്നു.