Кремний

Кремний, Si, металлоид, атомный вес = 28,3 (0 = 16), в IV группе периодической системы элементов. Принадлежит к одним из самых распространенных элементов; в свободном виде в земной коре не встречается, но многочисленные соли кремневой кислоты (силикаты), а также свободный кремневый ангидрид входят в состав земной коры. Свободный кремний получается в двух аллотропических видоизменениях: аморфном и кристаллическом; первый может быть получен при нагревании кремнезема (например, чистого песка) с магнием: (SiО₂ + 2Mg = 2MgO + Si), при этом происходит большое выделение тепла. Но таким образом получается не чистый кремний, а смесь его с кремнистым магнием SiMg₂, ибо часть получившегося кремния соединяется с магнием (Si + 2Mg = SiMg₂). При действии на полученную смесь соляной кислоты, окись магния и кремнистый магний переходят в раствор в виде хлористого магния (MgCl₂), причем образующийся водородистый магний улетает в виде газа, а кремний получается в виде аморфного порошка. Кристаллический кремний получается при сплавлении кремнефтористоводородного натрия с алюминием: 3Na₂SiF₆ + 4Аl = 2Аl₂F₆ + 6NaF + 3Si.

При этом кремний растворяется в избытке расплавленного алюминия и затем при охлаждении выделяется в виде кристаллов, включенных в алюминий, от коего их освобождают, действуя соляной, а затем плавиковой кислотами. Кристаллы кремния — правильные октаэдры. Аморфный кремний бурый порошок, удельный вес 2,35, удельный же вес кристаллического 2,49. Теплоемкость кремния сильно изменяется с температурой, с повышением возрастает: так, она равна 0,118 при -188°, 0,136 при -40°, 0,170 при +43°, 0,190 при +100° и 0,203 при +252°. Кристаллический кремний подобно графиту проводит электричество. При повышении температуры электропроводность увеличивается, следовательно, наблюдается явление обратное тому, что мы видим для металлов. При температуре электрической печи кремний легко перегоняется. Фтор на кремний действует на холоде, хлор же при высокой температуре. При накаливании кремния в фарфоровой трубке, помещенной в платиновой печи Гереуса, при 1240°-1300° в струе азота получаются азотистые соединения, или нитриды кремния: SiN, Si₃N₄, Si₂N₃. Разбавленные кислоты, кроме плавиковой HF, на них не действуют. При нагревании же кремния в кислороде он с поверхности несколько окисляется. С углеродом образует карборунд CSi. С металлами: калием, натрием кремний не соединяется, с литием, кальцием, магнием, бериллием, марганцем, медью, железом, никелем, платиной и др. он образует соединения, подобные карбидам. В таких же металлах, как цинк, алюминий, олово, свинец, кадмий, золото, серебро и ртуть, кремний растворяется при высоких температурах, при охлаждении почти весь кремний выделяется вновь в чистом виде. Соединения кремния очень многочисленны. В своих соединениях кремний, подобно углероду, является во многих случаях четырехатомным и способен образовать сложные соединения, каковы, например, силикометан SiH₄, силикоэтан Si₂H₆, или же бромистые SiBr₄, Si₂Br₆, Si₃Br₃ и Si₄Br₁₀. Кроме минеральных соединений, известно множество кремнеорганических, представляющих соединение кремния с органическими радикалами: например, Si(CH₃)₄, Si(С₂Н₅)₄, Si₂(С₂Н₅)₆, Si(С₆Н₅)(C₆H₅CH₂). (С₂Н₅)(С₃Н₇) и т. под.

И. Кб.