Să luăm în considerare proprietățile chimice ale siliciului. În tabelul periodic, elementul de siliciu are numărul de serie 14. Încărcarea nucleului este +14, 14 electroni se rotesc în jurul nucleului. Formula grafică electronică arată astfel (a se vedea figura)
În starea necondiționată, există doi electroni nepartiți la atomul de Si la nivelul energiei externe. Prin urmare, în conformitate cu mecanismul de schimb, în acest caz se poate forma două legături covalente, care prezintă o valență egală cu 2. Dar o asemenea valoare de valență pentru siliciu în compuși nu este caracteristică.
Cel mai adesea, el prezintă o valență de patru, datorită împerecherii în starea excitată a perechii de electroni pe subsolul 3 al lui.
Siliconul din compuși poate prezenta mai mult de patru valențe. În acest caz, legăturile covalente suplimentare sunt formate prin mecanismul donor-acceptor, cu Si acționând ca acceptor de perechi de electroni, deoarece are pe stratul exterior vacant orbital 3d-subsol. Un exemplu de astfel de compus este acidul complex H2 [SiF6], în care valența siliciului este 6.
Atomii de siliciu din compuși pot avea atât o stare de oxidare pozitivă, cât și una negativă.
Starea de oxidare pozitivă deoarece acestea prezintă formarea de legături cu atomi mai electronegative decât ei înșiși (F, O, CI, N, S, C, P), acționează ca agent și stratul exterior reducător este dat cu electroni nepereche. Gradul de oxidare în acest caz este +2 (în starea necondiționată) sau +4 (în starea excitat). Starea de oxidare a 2 pentru Si caracteristic puțin astfel compușii săi sunt instabile, iar în timpul formării ușor transformați în compuși în care gradul de oxidare este Si +4.
Gradul negativ de oxidare a atomilor de Si se manifestă atunci când se formează legături cu atomi ai unor elemente mai puțin electronegative decât ele însele. În acest caz acționează ca un agent de oxidare și iau 4 atomi lipsă de la alți atomi până la finalizarea stratului lor exterior de electron. Gradul de oxidare în acest caz este -4.
Siliconul este o substanță relativ inertă și reacționează numai la temperaturi ridicate. Excepția este F2. Cu aceasta, Si poate reactiona deja in conditiile obisnuite:
Cu clor, oxigen și sulf, siliciul reacționează cu încălzire:
Compușii de siliciu cu un grad de oxidare de +2 (SiCl2, SiO) pot fi de asemenea formați, dar aceștia sunt instabili și la momentul formării se convertesc cu ușurință la SiCl4 sau Si02. La temperaturi foarte ridicate, Si este capabil să reacționeze cu N2 și carbon.
Si + C-SiC-carborund
Această substanță, are o latură de cristal atomic, se întărește numai inferior diamantului, este folosită pe scară largă în inginerie, unde se obține de obicei indirect:
Si02 + 3C-SiC + 2CO
Atunci când este încălzit, Si poate interacționa numai cu cele mai active metale (alcaline, alcalino-pământoase). Ca rezultat, se formează silicide, care se descompun ușor cu H20 și soluții acide:
Si + 4Na - SiNa4 → silicid de sodiu
Si + 2Ca - SiCa2 → silicid de calciu
Na4Si + 4HCI = 4NaCI + SiH4 ↑
Compusul de siliciu-hidrogen SiH4 (silan) este instabil, se obține indirect din siliciuri. Silanul este combustibil și se poate auto-aprinde chiar și în aer în condiții normale:
Siliciul (în special fin dispersat) se dizolvă activ în alcalii și reacționează puternic cu H20:
Acizi, incluzând H 2 SO 4 conc. și HNO3 conc. nu actionati pe siliciu. Este capabil să reacționeze numai cu acid fluorhidric sau fluorhidric gazos:
Acidul fluorhidric concentrat poate forma un compus complex:
Si + 6HF = H2 [SiF6] + 2H2 ↑ acid hexafluorosilicic