Silic và hợp chất của silic – Lý thuyết và tính ứng dụng trong thực tế

Silic là một nguyên tố hóa học với ký hiệu trong bảng tuần hoàn là Si và có số nguyên từ bằng 14. Nó là một nguyên tố có mức độ phổ biến trong lớp vỏ trái đất (chỉ sau oxi) chiếm 25.8%. Vậy silic và hợp chất của silic có cấu tạo như thế nào? Tính chất vật lý của silic ra sao. Hãy cùng Toppy tìm hiểu các thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây ngay bây giờ nhé!

Silic và hợp chất của silic

Các kiến thức về nguyên tố silic và hợp chất của silic là vô cùng quan trọng trong môn Hóa học, vì vậy những kiến thức được nêu dưới đây sẽ giúp các bạn dễ dàng hiểu và nắm rõ loại nguyên tố.

Silic 

Tính chất vật lý của Silic khi ở dạng tinh thể sẽ có màu sắc tự nhiên là xám ánh kim, tuy là một nguyên tố trơ nhưng nó vẫn xảy ra các phản ứng hóa học với các chất kiềm loãng và halogen, nhưng bạn nên biết một điều là phần lớn các axit không thể tác dụng với nó. Tinh thể silic rất khó tìm thấy trong tự nhiên, thông thường chúng sẽ tồn tại trong dạng SiO₂. 

Nếu muốn tìm thấy các tinh thể silic nguyên chất thì nó có ở trong vàng hoặc trong dung nham núi lửa và có hệ số kháng nhiệt âm. Đặc biệt, nguyên tố này truyền khoảng 90% các bước tia sóng hồng ngoại. 

>>> Tìm hiểu thêm Axit photphoric và muối photphat – Học hóa không hề khó!

Hợp chất của silic 

SiO₂

Tính chất vật lý:

• Là chất ở dạng tinh thể nguyên từ và không tan khi tiếp xúc với nước.
• Trong tự nhiên tồn tại chủ yếu ở dạng khoáng vật được gọi là thạch anh.

Tính chất hóa học:

• SiO₂ có tính chất oxit axit, tan dễ dàng trong dung dịch kiềm nóng chảy hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy nhưng lại tan chậm khong dung dịch kiềm.

SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

SiO₂ + Na₂CO₃ → Na₂SiO₃ + CO₂

• SiO₂ dễ dàng tan trong axit HF ngay sau khi tiếp xúc, phản ứng này còn được dùng để khắc chữ trên thủy tinh.

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

Cách điều chế hợp chất SiO₂:

• Cho nguyên tố silic tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao, đây là phương pháp thường được dùng để phủ một lớp SiO2 lên bề mặt tinh thể silic.

Si (r) + O₂ (k) → SiO₂ (r)

• Phương pháp phun khói hay được hiểu là thủy phân silic halogen với oxi và hydro ở nhiệt độ cao.

2H₂ + O₂ + SiCl₄ → SiO₂ + 4HCl

• Cho thủy tinh lỏng phản ứng hóa học với một axit vô cơ sẽ tạo ra kết tủa.

Na₂SiO₃ + H⁺ → 2Na⁺ + SiO₂ + H₂O

• Thủy phân một alkoxysilan với chất xúc tác là bazơ hoặc axit hay còn được gọi là phương pháp sol-gel

Si(OR)₄ + 2H₂O → SiO₂ + 4ROH

Axit silixic (H₂SiO₃)

H₂SiO₃ là hợp chất ở dạng keo, dễ bị mất nước khi tác dụng với nhiệt độ cao và không tan trong nước. Khi sấy khô, những axit silixic bị mất nước sẽ tạo thành những miếng xốp silicage có khả năng hấp thụ vô cùng mạnh nên được ứng dụng để vật dụng hút ẩm trong các thùng đựng hàng hóa. 

H₂SiO₃ → H₂O + SiO₂ điều kiện: (t0)

H₂SiO₃ tan nhanh chóng trong dung dịch kiềm tạo nên dung dịch muối silicat của kim loại kiềm.

H₂SiO₃ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + 2H₂O

Vì là một axit yếu nên H₂SiO₃ dễ bị khi cacbon tách ra khỏi dung dịch muối silicat.

Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃

Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O → H₂SiO₃ + Na₂CO₃

SiCl₄ + 3H₂O → H₂SiO₃ + 4HCl

Muối silicat

Silicat Na₂SiO₃ là muối của axit silixic sau khi cho tác dụng với dung dịch kiềm, loại muối này chúng không có màu và rất khó tan trừ muối kim loại kiềm tan được. Dung dịch đậm đặc của muối silicat được gọi là thủy tinh lỏng nên được ứng dụng rất nhiều trong chế tác keo dán thủy tinh và sứ, giúp bảo quản vải và gỗ không bị tác động của nhiệt làm cho cháy.

Trong dung dịch, Na₂SiO₃ bị thủy phân mạnh tạo nên môi trường bazo

Na₂SiO₃ + 2H₂O → 2Na+ + 2OH‑ + H₂SiO₃

>>> Tìm hiểu thêm Công thức phân tử hợp chất hữu cơ – Học hóa 11 hiệu quả cùng Toppy

Ứng dụng của silic và hợp chất của silic  

Silic là một nguyên tố được đánh giá lfa rất có lợi và đóng vai trò vô cùng quan trọng của nhiều ngành công nghiệp tại Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung. Ddioxxit silic có trong cát và đất sét chính là thành phần quan trọng để có thể chế tạo ra bê tông, gạch xây nhà và sản xuất xi măng.

Đây cũng là nguyên tố không thể thiếu cho thực vật và động vật. Silica dạng nhị nguyên tử được phân lập từ nước đã tạo ra một lớp vỏ vô cùng rắn chắc để bảo vệ cho tế bào. Ngoài ra chúng còn vô vàn ứng dụng như dùng để sản xuất các ánh sáng đơn sắc hay các vật dụng  y tế,…

Lời kết

Trên đây là một số kiến thức trọng tâm về silic và hợp chất của silic mà Toppy muốn gửi đến cho các bạn. Với hy vọng giúp các bạn học sinh dễ dàng nắm bắt các kiến thức cơ bản và có thể học tốt môn hóa học hơn. Nếu các bạn còn muốn tìm hiểu thêm các hợp chất khác thì hay truy cập ngay vào website: https://toppy.vn/ của chúng tôi để tìm hiểu nhé!

>>> Đọc thêm các bài đọc cùng chủ đề:

• Silic công nghiệp silicat – Học tốt hóa 9 cùng Toppy(Mở trong cửa số mới)
• Các phương pháp nhận biết Axit Bazơ muối – Hóa 8(Mở trong cửa số mới)
• Tính chất hóa học của Axit – Học tốt hóa 9 cùng Toppy(Mở trong cửa số mới)
• Tính chất hóa học đặc trưng của Kim loại là gì – Hóa học lớp 9(Mở trong cửa số mới)

Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy

Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.

Kho học liệu khổng lồ

Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo (Mock Test) có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.

Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả

Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!

Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất

Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập (tốc độ, điểm số) trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.

Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập

Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.