Kremniý sile

Hormatly Prezidentimiz Gurbanguly Berdimuhamedowyň belleýşi ýaly döredejilik, düýpli oňyn üzgertmeler ýoly bilen barýan Türkmenistanyň her bir raýaty, ýaşlar bu okgunly hereketlere öz ähli bilimlerini, ukuplaryny sarp etmelidirler.

Kremniý

Kremniý (silex sözünden alnan silicium ýagny kremen diýmekdir). Si (“silisium” diýlip okalýar, soňky wagtlarda köplenç “SI” diýlip okalýar). Atom sany 14, atom massasy 28,0855 bolan himiki elementdir. Grek sözi bolan Kremnos sözünden terjime edilende dag, gaýa diýmegi aňladýar.Tebigi kremniý massa sanlary 28 (onuň garyndydaky massasy boýunça mukdary 92,27% ), 29 (4,68% ) we 30 (3,05% ) bolan durnukly nukloidleriň garyndysyndan emele gelendir. Oýandyrylmadyk neýtral atomynyň daşky elektron gatlagy 3s2p2 bolýar. Adatça birleşmede okislenme derejesi +4 (walentliligi IV) we örän seýrek +3, +2, +1 (walentilikleri III, II, I) duş gelýär. Kremniý Mendeleýewiň periodiki ulgamynda üçünji periotda, IV A (uglerodlar toparynda) toparynda ýerleşýändir. Neýtral atomynyň radiusy 0,133 nm deň. Kremniý metal dällere degişli edilen bolsa-da, ol ulgamda metallar we metal dälleriň araçäginde ýerleşýän üýtgeşik häsiýetli elementdir. Ekrin görnüşde goňur toz (poroşok) ýa-da metal ýylpyldysy bolan açyk-çal reňkli gaty maddadyr.

Açylyşynyň taryhy.

Kremniý birleşmeleri adamzada has gadym döwürden bäri belli bolupdyr. Ýöne kremniýiň sada görnüşi bilen adamzat 200 ýyl çemesi mundan öň tanyşýar. Anyk maglumatlara görä ilkinji bolup sada kremniýi Ž. L. Geý-Lýussak we L. Ž. Tenar dagylar almagy başarýarlar. Olar kremniý ftoridini metal kaliýi bilen gyzdyrylanda goňur materiallaryň emele gelýändigini görüpdirler:

SiF4 + 4K = Si + 4KF

Emma, olar täze elementi açandyklary hakynda dogry netijä gelmändirler. Täze elementiň açylyş hormatyny şwed himigi Ý.Berselius göterdi. Kremniýi almak üçin metal kaliýi bilen K2SiF6 düzümli birleşmäni gyzdyrýar. Ol hem fransuz himikleriň gözegçilik eden amorf tozy aldy we 1824-nji ýylda täze element açandygy hakda çykyş edýär hem-de bu elemente “silisiý” diýip at berýär. Kremniýiň kristal görnüşi 1854-nji ýylda fransuz himigi A.E.Sent-Kler Dewil tarapyndan açylýar.

Tebigatda duş gelişi.

Ýer ýüzünde duş gelişi boýunça kremniý elementi ähli elementleriň arasynda kislarotdan soň ikinji ýerde durýar. Ýer ýüzüniň massasynyň 27.7 göterimi kremniýiň paýyna düşýär. Kremniýiň tebigatda ýüzlerçe tebigy silikatlaryň we alýumosilikatlaryň düzüminde duş gelýär. Has giň ýaýrany hem kremnezýom, başgaça kremniý dioksidi SiO2 (çäge, kwars, kremen we başgalar degişlidir). Ol ýer ýüzüniň massasynyň 12%-ni düzýär. Kremmniý tebigatda erkin görnüşde duş gelmeýär.



Fiziki we himiki häsiýetleri.

Kremniýiň kristal gözenegi almazyň kristal gözenegine meňzeş ortogranlaşdyrylan kub şekillidir. Kristal kubikleriň parametrleri a=0,54307 nm (has ýokary basyşlarda başgaça polimorf

modifikasiýasy bolan kremniý alyndy). Emma Si-Si atomlaryň arasyndaky baglanyşyk C-C atomlaryň arasyndaky baglanyşykdan kiçi bolanlygy üçin ol almaz ýaly berk bolmaýar.

Kremniýiň dykyzlygy ρ=2330 kg/m3. Ereme tempraturasy 1410˚C, gaýnama tempraturasy 2355˚C. Kremniý port bolup, diňe 800˚C gyzdyrylandan soň plastik materiala öwrülýär. Geň ýeri hem, kremniý infragyzyl şöhlelenmäni aýdyň geçirýär. Sada kremniý-birtipli ýarymgeçiriji. Otag tempraturasynda onuň hususy geçirijiligiliginiň elektrik akymynyň konsentrasiýasy 1,5×1016 m-3 deň.

Himiki kremniý uşjeň (aktiw) däldir. Ol otag tempraturasynda diňe gaz görnüşli ftor bilen täsirleşýär we netijede uçýan kremniýiň tetraftoridi SiO2 emele getirýär. Kremniý wodorod bilen gös-göni täsirleşýär. Kremniý we wodorod birleşmesi umumy formulasy SinH2n+1 bolan silanlary emele getirýär, olar biri-biriniň üsti bilen alynýarlar. Monosilani SiH4 (oňa köplenç ýöne silan hem diýýärler) metal silisidlerini kislorodlar bilen täsirleşdirip gös-göni alýarlar, ýagny:

Ca2Si + 4HCl → 2CaCl2 + SiH4

Disilanda Si2H6 we trisilanda Si3H8 kremniý atomlary gysga baglanyşygy emele getirýärler hem-de atomlar birli baglanyşygy emele getirýärler (-Si-Si-Si-Si-). Ortaça 1000˚C tempraturada kremniý azot bilen täsirleşip, nitrid Si3N4 , brom bilen täsirleşip himiki we termiki durnukly bolan SiB3 , SiB6 we SiB12 boridleri emele getirýärler. Kremniý metallar bilen bilelikde gyzdyrylanda silisidler emele gelýär. Silisidleri iki topara bölmek mümkin:

1. 
   Ion-kowalentli (Ca2Si, Mg2Si we ş.m).
   
2. 
   Metalýalylar (metala öwrülen silisidler). Olar ýokary tempraturada ereýärler (çemesi 2000˚C töweregi). Metalýalylar köpkenç MSi, M3Si2 , M2Si3 , M5Si3 we MSi12 düzümde duş gelýärler. Olar himiki inertli bolup, ýokary tempraturalarda-da kislorodyň täsirine durnuklydyrlar.
   

Kremniý dioksidi SiO2 – kislotaly oksid, suw bilen täsirleşmeýär. Birnäçe polimorf modifikasiýada duş gelýär (kwars, trimid, kristobalit, aýna görnüşli SiO2). Bulardan durmuşda köp ulanylýany kwarsdyr. Kwars pezoelektron häsiýete eýedir. Ol ultramelewşe şöhlelerini gowy geçirýär. Ýylylyk geçirijilik koefisiýenti örän kiçi bolanlygy üçin , kwarsdan ýasalan gap-gaçlar 1000˚C tempratura üýtgemesinde-de öz durkuny üýtgetmän saklaýar.

Durmuşda ulanylyşy.

Kremniý ýarymgeçiriji material hökmünde ulanylýar. Kwars pezoelektrik material görnüşde, ýylylyga çydamly himiki gap-gaçlary taýýarlamak üçin, ultramelewşe şöhlelerini göýberýän lampalarda ulamylýar. Silikatlar bolsa gurluşykda gurluşyk materiallary hökmünde giňden ulanylýar. Aýnalar bolsa öz düzüminde amorf silikatlaryny saklaýar. Ýaglary, kleýleri, kauçukleri, laklary ýasamak üçin kremniýorganiki materillar giňden ulanylýar.

Biologiki orny.

Kremniý birnäçe organizmler üçingerekli biogen element bolup durýar. Ol esasan deňiz organizmlerinde ýokary derejede konsentrirlenýär. Adamlyň myşsalarynyň daşky gatlagynda (1-2)∙10^-2 %, süňküň daşky gatlagynda 17∙10^-4 %, ganyň düzüminde 3,9 mg/l mukdarda kremniý bar. Iýmitiň üsti bilen adam organizmi günde 1g kremniý bilen iýmitlenýär.

Kremniýiň birleşmeleri.

Kremniý korbidi (SiC) • silanlar (SinH2n+2) • kremnoftoritwodorotly kislota (H2[SiF6]) • kremniý kislotasy (SiO2·nH2О) • kremniý oksidi (II) (SiO) • kremniý oksidi (IV) (SiO2) • silikagel (nSiO2·mH2O) • ýag silikowy • wanadiý silisidi (V3Si) • reniý silisidi (ReSi) • molibden silisidi (MoSi2) • surma silisidi (Si3Sb4) • wismuta silisidi (Si3Bi4) • poloniýa silisidi (SiPo2) • kalsiý silisidi (CaSi2) • magniýsilisid (Mg2Si) • trihlorsilan (SiHCl3) •kremniý hloridi (IV) (SiCl4) • kremniý nitridi (Si3N4) •kremniý tetrobromidi (SiBr4) • kremniý sulfidi (SiS2)