Кремний ( ) находится в IV группе главной подгруппе периодической системы. Его электронная конфигурация внешнего слоя — . Благодаря этому он проявляет степени окисления от -4 до +4. Наиболее характерными и устойчивыми для кремния являются степени окисления +4 и -4. Основные степени окисления кремния 1. Степень окисления -4 Проявляется в соединениях с менее электроотрицательными элементами, такими как металлы (силициды) и водород (силаны).
- — силицид магния.
- — моносилан (газ, аналогичный метану).
- — силицид кальция.
2. Степень окисления +4 Самая устойчивая и распространенная степень окисления. Кремний отдает все четыре валентных электрона более электроотрицательным элементам (кислороду, галогенам, азоту).
- — диоксид кремния (кремнезем, кварц, песок).
- — тетрахлорид кремния.
- — кремниевая кислота.
- — силикат натрия (растворимое стекло).
- — тетрафторид кремния.
3. Степень окисления +2 Встречается значительно реже, так как такие соединения неустойчивы и легко окисляются до состояния +4 или диспропорционируют.
- — монооксид кремния (существует в виде коричневого аморфного порошка или газа при высоких температурах).
- — дихлорид кремния (крайне неустойчивое соединение).
4. Степень окисления 0 Соответствует простому веществу — чистому кристаллическому или аморфному кремнию.
- — чистый кремний.
Сводная таблица соединений
| Степень окисления | Тип соединения | Примеры формул |
|---|---|---|
| -4 | Силициды, Силаны | |
| 0 | Простое вещество | |
| +2 | Оксиды, Галогениды (редко) | |
| +4 | Оксиды, Кислоты, Соли, Галогениды |
В некоторых сложных цепочечных соединениях (высших силанах, таких как ) формальная степень окисления может рассчитываться иначе, однако в рамках классической химии вышеперечисленные значения являются основными. Хотите, чтобы я составил уравнения химических реакций, демонстрирующих переход кремния из одной степени окисления в другую?