Page 337 - Основы_химии

465 — 466] К Р Е М Н И Й И Е Г О С О Е Д И Н Е Н И Я . 329

Берцелиус, сделавши точное исследование состава полевого шпата и узнавши, что он
есть три-силикат, образованный окисью калия и глиноземом с кремнеземом, совершенно
точно так, как квасцы образованы серной кислотою, принял для кремнезема такую же
формулу, как и для ангидрида серной кислоты, то-есть §Ю 8 . При этом формула полевого
шпата будет одинаковою с формулою квасцов, т.-е. KAl(Si0 4 ) 2 подобно квасцам KAI(S0 4 ) s .
Если изобразить состав кремнезема Si0 8 , то, значит, должно признать пай кремния рав­
ным 42 (если 0 = 16; если же 0 = 8, как принимали прежде, то Si при этом = 21). Преж­
ние формулы кремнезема SiO (Si = 14) и Si0 8 (Si = 42) изменены были в нынешнюю фор­
мулу SiOj (Si = 28) в первый раз на основании следующего соображения : в природе
находится избыток кремнезема; в кристаллических породах обыкновенно рядом с кремне­
земистыми солями находится свободный кремнезем, а потому надо ждать, что он образо­
вал кислые соли. Поэтому неверно считать за средние соли кремнезема три-силикаты,
ибо в них содержится наибольшее количество кремнезема; гораздо вероятнее допустить
для кремнезема другую формулу, с меньшим содержанием кислорода, и тогда окажется,
что большинство минералов суть соли средние или малоосновные, а некоторые, в природе
изобильные, содержат избыток кремнезема, т.-е. относятся к разряду кислых. В настоящее
время, когда для определения веса атома существует общий путь (гл. V I I ) , по объему
летучих соединений кремния, следует принять его атомный вес "Si = 28, а тогда кремне­
зем есть SiO,. Так, напр., плотность паров хлористого кремния по отношению к воздуху
равна 5,94, как показал Дюма (1862); следовательно, по отношению к водороду эта плот­
ность равна 85,5; следовательно, вес молекулы его будет 171 (вместо теоретического 170).
В этом весе находится 28 частей кремния и 142 части хлора; значит, молекула хлори­
стого кремния содержит SiCl 4. Так как два пая хлора эквивалентны с I паем кислорода,
то состав кремнезема будет Si0 2 , т.-е. такой же, как и для окиси олова Sn0 2 или для
окиси титана ТіО г и тому подобных, и такой же, как и для С0 2 , S0 2 . Но с этими послед­
ними кремнезем имеет мало физического сходства, тогда как окислы олова SnO. и
титана TiO s подобны кремнезему как в химическом, так и в физическом отношении. Они
нелетучи, кристалличны, прямо нерастворимы, суть коллоиды, образуют также слабые
кислоты, как Si0 2 и т. п., и потому для них можно ждать образования аналогических
соединений и сличить их по изоморфизму, что и было сделано (1859) Мариньяком.
Он получил, соответственно давно известным кремнефторпстым металлам M' SiF e , точно
такие же оловяннофтористые, напр., легко растворимую стронциевую соль SrSnF,2H 20,
соответствующую SrSiF,2H 2 0. Обе оказались близкими по кристаллической форме (одно-
клиномерной системы, угол призмы у первой 83°, у второй 84°, наклонение конечной
плоскости у первой 103°46', у второй 103°30'), т.-е. они изоморфны. Упомянем и о том,
что в твердом виде объем молекулы Si0 2 = 22,6, Sn0 2 =21,5.
[465J Аморфный кремний получается при накаливании кремнезема SiO ä с магнием,
при чем образуется и сплав Si с Mg (Гаттерман). Уоррен (Warren, 1888), накаливая
магний в струе SiF„ получил кремний и его сплав с магнием. Винклер (1890) нашел,
что при накаливании SiO, с Mg при низких темп, происходят Mg 5 Si 8 и MgjSi, а при силь­
ном жаре исключительно Si.
Весьма замечательно, что кремний при белокалильном жаре разлагает С0 2 , образуя
белую массу, от которой после обработки КНО и HF остается зеленое вещество SiCO,
образующееся по уравнению: 3Si - f С0 2 = SiO s -|-2SiC0 и обладающее большим постоян­
2
ством. Оно же медленно происходит, при накаливании, из СО + Si. В кислороде при
накаливании оно не окисляется. Смесь Si с С при накаливании в азоте дает Si.CjN, тоже
очень прочное тело. На основании этого Шютценбергер признает группу CjSi, за спо­
собную, как С, соединяться с 0 2 и N. Заметим еще, что Троост и Готфейль, накаливая
аморфный кремний в парах SiCI 4, получили кристаллический кремний, при чем, вероятно,
временно происходили низшие степени соединения Si с Cl. В парах ТіСІ 4 при этом про­
исходит кристаллический титан (Леей, 1892). При накаливании сплавленный поташ с крем­
нием выделяет уголь.
[466] Сплав Si с Mg, как показали Бекетов и Чириков, получается легко, прямо
накаливая мелкий порошок кремнезема (опыт можно вести в пробирном цилиндре) с порош­
ком магния. Полученное вещество, брошенное в раствор HCl, прямо выделяет воспламе­
няющийся на воздухе пенистый кремневодород, так что этим можно пользоваться для
показания самовоспламеняемости SiH 4 .
Велер и Буфф в 50-х годах получили сплав кремния с магнием действием натрия
на расплавленную смесь хлористого магния, кремнефтористого натрия и поваренной соли,
при чем натрий восстановляет единовременно и кремний, и магний. Затем Фридель и
Ладенбург приготовили SiH 4 в чистом состоянии и показали, что чистый Sill 4 при обык­
новенном давлении не воспламеняется на воздухе, но при уменьшенном давлении (как РН 8 ),
так же как и при смешении с водородом, самовоспламеняется с кислородом или воздухом
точно так же, как и та смесь, которая приготовлена вышеуказанными способами. Для
приготовления они употребили следующий путь: Ве.гер показал, что при пропускании
сухого хлористого водорода через слабо накалепную трубку, содержащую кремний, полу­
чается весьма легко летучая жидкость, бесцветная и сильно дымящая на воздухе; это
есть смесь хлористого кремния SiCl 4 с к р е м н е х л о р о ф о р м о м SillCl,, отвечающим