Hóa 9 bài 30: Tính chất hóa học của Silic (Si), Silic dioxit (SiO2) và công nghiệp Silicat. Silic là nguyên tố mà các em rất thường thấy trong đời sống thực tế, đây là nguyên tố phổ biến thứ 2 trong thiên nhiên chỉ sau Oxi.
Vậy Silic (Si) và hợp chất của Silic như Silic dioxit SiO2 có tính chất hóa học và tính chất vật lý gì? được ứng dụng vào lĩnh vực nào trong đời sống thực tế? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
I. Silic
– Ký hiệu hóa học của Silic: Si
– Nguyên tử khối của Silic: 28
1. Trạng thái tự nhiên
– Trong thiên nhiên, silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ ở dạng hợp chất của silic như: Cát trắng, đất sét (cao lanh).
2. Tính chất vật lý
– Silic là chất rắn, màu xám, khó nóng chảy, có vẻ sáng của kim loại, dẫn điện kém, tinh thể silic tinh khiết là chất bán dẫn.
3. Tính chất hóa học
– Silic là phi kim hoạt động hoá học yếu hơn cacbon C và clo Cl2
– Silic tác dụng với Oxi ở nhiệt độ cao:
Si + O2 SiO2
– Silic được dùng để chế tạo pin mặt trời và dùng làm vật liệu bán dẫn trong kỹ thuật điện tử,…
II. Silic đioxit SiO2
– Silic dioxit SiO2 là 1 oxit axit tác dụng với kiềm và oxit bazơ tạo thành muối silicat ở nhiệt độ cao.
SiO2(rắn) + 2NaOH(r) Na2SiO3(r) + H2O(hơi)
SiO2(rắn) + CaO(r) CaSiO3(r)
– Silic dioxit không phản ứng với nước
III. Sơ lược về công nghiệp Silicat
– Công nghiệp silicat là các ngành công nghiệp sản xuất đồ gốm, thuỷ tinh, xi măng.
1. Sản xuất đồ gốm, sứ
a) Nguyên liệu chính: Đất sét, thạch anh, fenpat
b) Các công đoạn chính
– Nhào đất sét + Thạch anh + fenpat tạo thành khối dẻo tạo hình và sấy khô
– Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao
c) Cơ sở sản xuất: Ở nước ta có nhiều cơ sở sản xuất gốm, sứ như: Bát Tràng – Hà Nội, Minh long, Phủ Lãng,…
2. Sản xuất xi măng
a) Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi
b) Các công đoạn chính
– Nghiền nhỏ hỗn hợp đá vôi và đất sét rồi trộn với cát và nước ở dạng bùn
– Nung hỗn hợp trên lò quay (lò đứng) ở 1400-15000C được clanhke rắn
– Nghiền clanhke nguội với phụ gia được xi măng
c) Cơ sở sản xuất: nhà máy xi măng Hà Tiên, Hải Phòng, Bỉm Sơn,…
3. Sản xuất thủy tinh
a) Nguyên liệu: Cát thạch anh, sôđa, đá vôi
b) Các công đoạn chính
– Trộn nguyên liệu với nhau theo tỉ lệ thích hợp
– Nung hỗn hợp trong lò được thủy tinh nhão
– Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo
– Ép, thổi thủy tinh dẻo thành các đồ vật
– Các phương trình hóa học:
CaCO3 CaO + CO2
SiO2 + CaO CaSiO3
SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2
c) Cơ sở sản xuất: Nhà máy Rạng Đông, Công ty Điện Quang,…
IV. Bài tập về Silic
* Bài 1 trang 95 SGK Hóa học 9: Hãy nêu đặc điểm của nguyên tố silic về trạng thái tự nhiên, tính chất và ứng dụng.
° Lời giải bài 1 trang 95 SGK Hóa học 9:
¤ Trạng thái tự nhiên:
– Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, chỉ sau oxi. Silic chiếm 25% khối lượng vỏ Trái Đất.
– Trong tự nhiên, silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất như thạch anh, cát trắng, đất sét (cao lanh).
¤ Tính chất:
a) Tính chất vật lý: Silic là chất rắn, màu xám, khó nòng chảy, có vẻ sáng của kim loại, dẫn điện kém. Silic là chất bán dẫn.
b) Tính chất hóa học: Phản ứng với oxi (ở nhiệt độ cao): Si + O2 SiO2.
¤ Ứng dụng:
– Silic được sử dụng trong kỹ thuật làm vật liệu bán dẫn, trong chế tạo pin mặt trời,…
* Bài 2 trang 95 SGK Hóa học 9: Hãy mô tả sơ lược các công đoạn chính để sản xuất đồ gốm.
° Lời giải bài 2 trang 95 SGK Hóa học 9:
¤ Các công đoạn chính sản xuất đồ gốm:
– Nhào đất sét, thạch anh và fenpat với nước để tạo thành bột dẻo rồi tạo hình, sấy khô thành các đồ vật.
– Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao thích hợp.
* Bài 3 trang 95 SGK Hóa học 9: Thành phần chính của xi măng là gì? Cho biết nguyên liệu chính và mô tả sơ lược các công đoạn sản xuất xi măng.
° Lời giải bài 3 trang 95 SGK Hóa học 9:
¤ Thành phần của xi măng là canxi silicat và canxi aluminat.
¤ Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi, cát,…
¤ Những công đoạn chính trong sản xuất xi măng:
– Nghiền nhỏ đá vôi, đất sét và quặng sắt rồi trộn với nước thành dạng bùn.
– Nung hỗn hợp đất sét, đá vôi và quặng sắt trong lò quay hoặc lò đứng ở nhiệt độ khoảng 1400 – 1500oC thu được clanhke rắn.
– Nghiền clanhke nguội với phụ gia thành bột mịn, đó là xi măng.
* Bài 4 trang 95 SGK Hóa học 9: Sản xuất thủy tinh như thế nào? Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình nấu thủy tinh.
° Lời giải bài 4 trang 95 SGK Hóa học 9:
¤ Sản xuất thủy tinh:
– Trộn hỗn hợp cát thạch anh (cát trắng), đá vôi, sôđa theo tỉ lệ thích hợp.
– Nung hỗn hợp trong lò nung ở khoảng 900oC thành thủy tinh ở dạng nhão
– Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo, ép thổi thủy tinh thành các đồ vật.
¤ Các phương trình hóa học
CaCO3 CaO + CO2↑
CaO + SiO2 CaSiO3
Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2
– Thành phần chính của thủy tinh thường là Natri silicat Na2SiO3 và Canxi silicat CaSiO3;
Hy vọng với bài viết về Tính chất hóa học của Silic (Si), Silic dioxit (SiO2) và công nghiệp Silicat giúp ích cho các em. Mọi thắc mắc và góp ý các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để THPT Ngô Thì Nhậm ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.
Đăng bởi: THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Giáo Dục
