Metalinio silicio (silicio metalo) cheminės savybės:
Reaktyvumo apžvalga:
Santykinai neaktyvus kambario temperatūroje dėl plono paviršiaus oksido sluoksnio (SIO₂).
Energingai reaguoja esant aukštesnei temperatūrai arba tam tikromis sąlygomis.
Reakcijos su deguonimi:
High-Temperature Oxidation (>900 laipsnių):
Si+O2 → SiO2Si+O2 → SiO2
Sudaro silicio dioksidą (silicio dioksidą), apsauginį sluoksnį, kuris sulėtina tolesnį oksidaciją.
Degimas gryname deguonyje:Gamina intensyvią šilumą ir šviesą.
Reakcijos su halogenais:
Chloro (CL₂):
Si +2 cl2 → SICL4Si +2 Cl2 → SICL4
Silicio tetrachloridas (lakus skystis) susidaro ~ 300 laipsnių.
Fluoras (F₂):Reaguoja sprogstamai kambario temperatūroje:
Si +2 f2 → Sif4Si +2 f2 → SIF4
Rūgšties atsparumas:
Inertiška daugumai rūgščių:Nereaguoja su HCl, H₂SO₄ ar HNO₃ kambario temperatūroje.
Hidrofluoro rūgštis (HF):
Si +6 hf → h2sif 6+2 h2 ↑ si +6 hf → h2 sif6 +2 h2 ↑
Ištirpina silicį, sudarydamas heksafluorozilinės rūgšties ir vandenilio dujas.
Šarminės reakcijos:
Stiprios bazės (pvz., NaOH):
Si +2 naoh+h2o → na2sio 3+2 h2 ↑ si +2 naoh+h2 o → na2 sio3 +2 h2 ↑
Gamina natrio silikatą (vandens stiklą) ir vandenilio dujas.
Reakcijos su metalais:
Lydinio formavimasis:Reaguoja su išlydytais metalais (pvz., Aliuminiu, geležies), kad susidarytų silicidai (pvz., Fesi, Alsi).
Mažinantis agentas:Naudojamas metalo oksidams mažinti metalurgijoje (pvz., Magnio gamyba).
Aukštos temperatūros reakcijos:
Su anglimi:
Si+C→>1700°CSiCSi+C>1700 laipsnių sic
Sudaro silicio karbidą (keramiką, kurio kietumas yra didelis).
Su azotu:
3Si+2N2→>1300°CSi3N43Si+2N2>1300 laipsnių Si3 N4
Sudaro silicio nitridą (naudojamas didelio stiprumo keramikoje).
Hidrido formavimasis:
Reaguoja su vandeniliu aukštoje temperatūroje, kad susidarytų silanai (pvz., Sih₄, monosilanas):
Si +2 h2 → sih4si +2 H2 → SiH4
Silanai yra piroforiniai (ore spontaniškai užsidega).
Elektrocheminis elgesys:
Veikia kaip puslaidininkis elektrocheminėse sistemose.
Anodizacija sudaro porėtą silicį (naudojamą jutikliuose ir optoelektronikoje).
Nuo grynumo priklausomas reaktyvumas:
Metalurginio lygio silicio (~ 98% grynumas):Sudėtyje yra priemaišų (Fe, AL, CA), kurios katalizuoja reakcijas.
Electronic-Grade Silicon (>99,99% grynumas):Didesnis cheminis stabilumas dėl minimalių priemaišų.
Pagrindinės programos, susijusios su cheminėmis savybėmis:
Puslaidininkių pramonė:Ultra-Pure Silicon kontroliuojamas reaktyvumas leidžia dopingui (pvz., Boronui ar fosforui).
Silikono gamyba:Reaguoja su metil chloridu, kad susidarytų chlorosilanai, silikonų pirmtakai.
Saulės ląstelės:Paviršiaus pasyvumas (SiO₂ Layer) pagerina efektyvumą.
Lydiniai:Sustiprina atsparumą stiprumui ir korozijai aliuminio ir plieno.
