Теория:

Химический элемент
Кремний — химический элемент №14. Он расположен в IVА группе Периодической системы.
 
Si14+14)2e)8e)4e
 
На внешнем слое атома кремния содержится четыре валентных электрона. До его завершения не хватает четырёх электронов. Поэтому в соединениях с металлами кремнию характерна степень окисления \(-4\), а при взаимодействии с более электроотрицательными неметаллами он проявляет положительные степени окисления \( +2\) или \(+4\). 
 
По содержанию в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Земная кора более чем наполовину образована соединениями кремния. Распространены оксид кремния(IVSiO2силикаты и алюмосиликаты. Песок, кварц, горный хрусталь, аметист состоят из оксида. Гранит, полевой шпат, глина представляют собой силикаты и алюмосиликаты. 
 
Входит кремний и в состав живых организмов. Его соединения придают прочность стеблям растений, содержатся в наружных покровах животных, образуют раковины и скелеты некоторых обитателей водной среды. У человека кремний присутствует в волосах и ногтях.
 
412669_html_19bb6f37.jpg
Скелеты радиолярий
Простое вещество
Кремний имеет атомную кристаллическую решётку, похожую на решётку алмаза. Каждый атом кремния в его кристаллах связан четырьмя ковалентными связями с соседними атомами. Благодаря такому строению у него высокая твёрдость.
 
Радиус атома кремния больше радиуса атома углерода, поэтому в его кристаллах электроны более свободны по сравнению с алмазом. Кремний проводит электрический ток, а его электропроводность увеличивается с повышением температуры или при освещении. Такие вещества относятся к полупроводникам.
 
В отличие от алмаза кремний представляет собой чёрно-серое непрозрачное вещество. У него  высокая температура плавления (\(1428\)°С).
 
21-07-2017 15-31-41.jpg
Кремний
  
Получают кремний восстановлением его оксида коксом в электропечах:
 
SiO2+2C=tSi+2CO
Химические свойства
В химических реакциях кремний может проявлять и окислительные и восстановительные свойства. Окислительные свойства кремния выражены слабее, чем у остальных неметаллов.
  • Взаимодействие с металлами
При высокой температуре кремний реагирует с металлами с образованием силицидов:
 
2Mg0+Si0=tMg+22Si4
 
В этой реакции кремний окислитель.
  • С водородом не реагирует
С водородом кремний практически не реагирует по причине неустойчивости водородного соединения силана SiH4. Силан можно получить при гидролизе силицидов:
 
Mg2Si+4H2O=2Mg(OH)2+SiH4
 
Он самовоспламеняется на воздухе и сгорает с образованием оксида кремния(IV) и воды:
 
SiH4+2O2=SiO2+2H2O
  • Взаимодействие с кислородом
Кремний горит в кислороде и проявляет в этой реакции восстановительные свойства:
 
Si0+O02=tSi+4O22
  • Взаимодействие с оксидами металлов
Кремний способен восстанавливать некоторые металлы из их оксидов:
 
 2Cu+2O+Si0=t2Cu0+Si+4O2
  • Взаимодействие со щелочами
В отличие от углерода кремний растворяется в концентрированных растворах щелочей c образованием силикатов и выделением водорода:
 
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
Применение кремния
  • используется в производстве полупроводников для электронной промышленности;
  • применяется для изготовления солнечных батарей;
  • входит в состав жаропрочных и кислотоустойчивых сплавов.
21-07-2017 15-42-39.jpg
Солнечные батареи