Page 103 - Основы_химии

Г Л А В А В О С Е М Н А Д Ц А Т А Я .
КРЕМНИЙ И ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ I V ГРУППЫ.

К элементам IV группы относится углерод, дающий в пределе СН в
и С0 2 . С ним наиболее сходен кремний, дающий SiH 4 и Si0 2 . Его отноше­
ние к углероду таково же, как AÎ к В, или как Р к N. Как углерод соста­
вляет главную и чрезвычайно существенную часть животных и раститель­
ных веществ, так кремний составляет существенную составную часть земли­
стых, в особенности горных, т.-е. каменистых образований земной коры.
Крем неводород SiH 4, как и СН 4, газ, не имеет кислотных свойств, а дву­
окись кремния Si0 2 обладает слабыми кислотными свойствами, как и С0 2 .
В свободном состоянии кремний—такой же нелетучий, малоэнергический
металлоид, как и уголь. Следовательно, формы и качество соединений С и
Si очень сходственны. При этом сходстве кремний представляет следующее
чрезвычайно важное отличие от углерода: высшая степень окисления, т.-е.
кремнезем, или двуокись кремния, или кремневый ангидрид Si0 2 , есть тело-
твердое, нелетучее и чрезвычайно трудноплавкое, не так, как угольный
ангидрид С0 2 , который есть тело газообразное. В этом различии выра­
жается существенная и явная особенность кремния. Причину этого раз­
личия вероятнее всего искать в полимерном составе Si0 2 сравнительно-
с углекислым газом. Молекулы углекислого газа содержат С0 2 , как видно-
из плотности этого газа. Вес молекулы и плотность паров кремнезема,
должно думать, отвечали бы полимерному типу Si„0 2n , преимущественно на
основании того, что SiH 4 есть так же газ, как и СН 4; SiCl 4 есть также тело
жидкое и летучее, кипящее при 56°,8, т.-е. даже ниже, чем ССІ 4, который
кипит при 76°,7. Вообще аналогические соединения кремния и углерода,
имеют близкие температуры кипения, если они жидки и летучи [463].
Потому можно было бы ожидать кремневого ангидрида Si0 2 , как тела
газообразного, подобного угольному ангидриду, между тем кремнезем есть
тело твердое и трудно летучее (в жару электрической печи кремне­
зем плавится и улетучивается, Муассан), а потому с большою уверен­
ностью можно думать, что в этом состоянии кремнезем полимерен с Si0 2 ,
так как при полимеризации, напр., при переходе синерода в парациан или
синеродистой кислоты в циануровую (гл. IX), очень часто из газообразных
веществ или легколетучих жидкостей получаются вещества твердые, не­
летучие, физически более прочные и сложные. Мы познакомимся сперва
с свободным кремнием и его летучими соединениями, как веществами,
в которых аналогия кремния с углеродом выражена не только в химическом
464\ но и в физическом смысле.
Свободный кремний получается в аморфном и кристаллическом состоя­
ниях. Аморфный кремний получается, подобно алюминию, при разложении
натрием кремпефтористого натрия: Na 2SiF e-(- 4Na = 6Na F-(-$'• Обрабатывая
полученную массу водою, извлекают фтористый натрий, а в остатке полу­
чается бурый порошкообразный кремний, который, для освобождения от