Физические свойства кремния

Кристаллический кремний представляет собой темно-серое вещество с металлическим блеском, большой твердостью, ρ = 2,33 г/см³, t_пл =1415?C; t_кип = 2680?C. Кристаллический кремний имеет алмазоподобную структуру (sp³- гибридизация атомов кремния) и образует прочные ковалентные σ-связи. Кристаллический кремний, как типичный неметалл, инертен.

Аморфный кремний представляет собой бурый гигроскопичный порошок с алмазоподобной структурой, ρ = 2 г/см³. Аморфный кремний является более реакционноспособным, по сравнению с кристаллическим.

Соединения кремния

Наиболее стойким соединением кремния является диоксид кремния SiO₂ (кремнезем). В природе он встречается как в кристаллическом, так и в аморфном виде.

Кристаллический диоксид кремния (кремнезем) находится в природе главным образом в виде песка и кварца. Он очень тверд, нерастворим в воде и плавится при температуре около 1610?С, превращаясь в бесцветную жидкость. Аморфный диоксид кремния (кремнезем) распространен в природе гораздо меньше, чем кристаллический. На дне морей имеются отложения тонкого пористого аморфного кремнезема.

При сплавлении диоксида кремния с едкими щелочами или карбонатами калия и натрия получаются соли кремниевых кислот:

Аморфный кремнезем взаимодействует со щелочами и гашеной известью на холоду. На этом свойстве основано применение этих материалов в качестве гидравлических добавок к цементам.

Кремнезем, находящийся в природе в виде песка, широко применяют в строительстве для производства стекла, керамики и цемента.

Кремнезем (SiO₂) и его производные относятся к неорганическим полимерам. В настоящее время пространственное строение ряда силикатов изучено с помощью рентгеновских лучей.