Hoá học 11 Bài 17: Silic và hợp chất của silic


Nội dung bài học Silic và hợp chất của silic chủ yếu tìm hiểu Vị trí của silic trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, cấu hình electron nguyên tử; Tính chất vật lí (dạng thù hình, cấu trúc tinh thể, màu sắc, chất bán dẫn), trạng thái tự nhiên, ứng dụng (trong kĩ thuật điện), điều chế silic (Mg + SiO2); Tính chất hoá học: Là phi kim hoạt động hoá học yếu,  ở nhiệt độ cao tác dụng với nhiều chất (oxi, cacbon, dung dịch NaOH, magie).

Tóm tắt lý thuyết

1.1. SILIC

1.1.1. Tính chất vật lí

  • Silic gồm có : Silic tinh thể và vô định hình
  • Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, ánh kim, có tính bán dẫn, nóng chảy ở 14200C
  • Silic vô định hình là chất bột màu nâu
  • Silic có tính chất vật lí của nguyên tố nửa kim loại.

1.1.2. Tính chất hóa học

  • Số oxi hóa của Si giống C: -4, 0, +2, +4
  • Vừa có tính khử, vừa có tính oxy hoá.

Tính khử

Tác dụng với phi kim

  • Với Flo ở đk thường: Si + 2F2 → SiF4
  • Với halogen, O2: ở tO cao

Si + 2Cl2  SiCl4

Si + O2  SiO2

  • Với C,N,S: ở to rất cao

Si + C SiC

Tác dụng với hợp chất:

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

Tính oxy hoá

Khi tác dụng với kim loại ở tO cao tạo các silixua kim loại

Si + Mg  Mg2Si (Magie silixua) 

1.1.3. Trạng thái tự nhiên

Tinh thể Silic

Hình 1: Tinh thể thạch anh

  • Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai sau Oxi, chiếm gần 29,5% khối lượng Vỏ Trái Đất.
  • Trong tự nhiên không có Silic tự do, mà chỉ gặp được ở dạng hợp chất: chủ yếu silic đioxit; các khoáng vật silicat; cao lanh, thạch anh, ...

1.1.4. Ứng dụng

Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật

Ứng dụng của Silic

Hình 2: Ứng dụng của Silic

1.1.5. Điều chế

Nguyên tắc:

Dùng chất khử mạnh (Mg, Al, C…) khử SiO2 ở t0 cao

SiO2 + 2Mg    Si + 2MgO

1.2. Hợp chất của silic

1.2.1. Silic đioxít (SiO2)

Tính chất vật lý

Silic đioxit là chất ở dạng tinh thể, nóng chảy ở 1713oC, không tan trong nước.

Tính chất hoá học

  • Oxít axít nên tác dụng kiềm đặc nóng hoặc nóng chảy.

SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O.

  • SiO2 tan được trong HF.

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

→ Dung dịch HF dùng để khắc chữ và hình trên thuỷ tinh.

1.2.2. Axít silixic (H2SiO3)

  • Kết tủa keo: Không tan trong nước.
  • Dễ mất nước khi đun nóng: H2SiO3 SiO2 + H2O
  • Là axít yếu, yếu hơn cả H2CO3: Phương trình Na2SiO3+CO2+H2O → H2SiO3 \(\downarrow\)+Na2CO3

1.2.3. Muối silicat

  • Đa số muối silicat không tan.
  • Chỉ có muối silicat của Kim loại kiềm tan trong H2O.

Bài tập minh họa

Bài 1:

Trong các thí nghiệm sau:
(1) Cho SiO2 tác dụng với axit HF.
(2) Cho khí H2S vào dung dịch axit sunfurơ.
(3) Dập tắt đám cháy Mg, Al bằng khí cacbonic
(4) Cho CaOCl2 tác dụng với HCl đặc.
(5)Cho Si vào dung dịch NaOH loãng
(6) Cho khí CO2 sục vào dung dịch thủy tinh lỏng
(7)Cho dung dịch Na2SiO3 tác dụng với dung dịch H2SO4.
(8) Cho Si vào dung dịch Na2SiO3.
(9)Đun nóng HCOOH trong H2SO4 đặc.
(10) Cho SiO2 tác dụng với Na2CO3 nóng chảy.
Số thí nghiệm tạo ra sản phẩm có chất khí là:

Hướng dẫn:

(1) SiF4; (4) Cl2; (5) H2; (9) CO; (10) CO2

3. Luyện tập Bài 17 Hóa học 11

Sau bài học cần nắm:

  • Silic là phi kim hoạt động hóa học yếu, ở nhiệt độ cao tác dụng với nhiều chất (oxi, cacbon, dung dịch NaOH, magie)
  • Tính chất hóa học của hợp chất SiO2 (tác dụng với kiềm đặc, nóng, với dung dịch HF)
  • Hợp chất H2SiO3 (là axit yếu, ít tan trong nước, tan trong kiềm nóng).

3.1. Trắc nghiệm

Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 11 Bài 17 có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.

Câu 3- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao 

Các em có thể hệ thống lại nội dung bài học thông qua phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 11 Bài 17.

Bài tập 1 trang 79 SGK Hóa học 12

Bài tập 2 trang 79 SGK Hóa học 12

Bài tập 3 trang 79 SGK Hóa học 12

Bài tập 4 trang 79 SGK Hóa học 12

Bài tập 5 trang 79 SGK Hóa học 12

Bài tập 6 trang 79 SGK Hóa học 12

Bài tập 17.1 trang 25 SBT Hóa học 11

Bài tập 17.2 trang 25 SBT Hóa học 11

Bài tập 17.3 trang 25 SBT Hóa học 11

Bài tập 17.4 trang 25 SBT Hóa học 11

Bài tập 17.5 trang 25 SBT Hóa học 11

Bài tập 17.6 trang 25 SBT Hóa học 11

4. Hỏi đáp về Bài 17 Chương 3 Hóa học 11

Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa HOC247 thảo luận và trả lời nhé.