㈠ 二氧化硅為什麼不能和蒸餾水反應
性質:SiO2又稱硅石。在自然界分布很廣,如石英、石英砂等。白色或無色,含鐵量較高的是淡黃色。密度2.2 ~2.66.熔點1670℃(鱗石英);1710℃(方石英)。沸點2230℃。不溶於水和酸(除氫氟酸),微粒時能與熔融和鹼類起作用。用於制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅鐵、型砂、單質硅等。 silicon dioxide CAS號:7631-86-9分子形狀:四方晶系 摩爾質量:60.1 g mol-1 化學式SiO2,式量60.08。也叫硅石,是一種堅硬難溶的固體。它常以石英、鱗石英、方石英三種變體出現。從地面往下16千米幾乎65%為二氧化硅的礦石。天然的二氧化硅分為晶態和無定形兩大類,晶態二氧化硅主要存在於石英礦中。純石英為無色晶體,大而透明的稜柱狀石英為水晶。二氧化硅是硅原子跟四個氧原子形成的四面體結構的原子晶體,整個晶體又可以看作是一個巨大分子,SiO2是最簡式,並不表示單個分子。密度2.32g/cm3,熔點1723±5℃,沸點2230℃。無定形二氧化硅為白色固體或粉末。化學性質很穩定。不溶於水也不跟水反應。是酸性氧化物,不跟一般酸反應。氣態氟化氫或氫氟酸跟二氧化硅反應生成氣態四氟化硅。跟熱的強鹼溶液或熔化的鹼反應生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應生成硅酸鹽。用於製造石英玻璃、光學儀器、化學器皿、普通玻璃、耐火材料、光導纖維,陶瓷等。二氧化硅的性質不活潑,它不與除氟、氟化氫和氫氟酸以外的鹵素、鹵化氫和氫鹵素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。氟化氫(氫氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶於水的氟硅酸:測其二氧化硅的比表面積,則使用全自動BET比表面積測試儀F-Sorb 2400 。 SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O 二氧化硅能溶於濃熱的強鹼溶液: SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 在高溫下,二氧化硅能被碳、鎂、鋁還原: SiO2+2C=Si+2CO↑ 二氧化硅結構 在大多數微電子工藝感興趣的溫度范圍內,二氧化硅的結晶率低到可以被忽略。盡管熔融石英不是長范圍有序,但她卻表現出短的有序結構,它的結構可認為是4個氧原子位於三角形多面的腳上。多面體中心是一個硅原子。這樣,每4個氧原子近似共價鍵合到硅原子,滿足了硅的化合價外殼。如果每個氧原子是兩個多面體的一部分,則氧的化合價也被滿足,結果就成了稱為石英的規則的晶體結構。在熔融石英中,某些氧原子,成為氧橋位,與兩個硅原子鍵合。某些氧原子沒有氧橋,只和一個硅原子鍵合。可以認為熱生長二氧化硅主要是由人以方向的多面體網路組成的。與無氧橋位相比,有氧橋的部分越大,氧化層的粘合力就越大,而且受損傷的傾向也越小。干氧氧化層的有氧橋與無氧橋的比率遠大於濕氧氧化層。因此,可以認為,SiO2與其說是原子晶體,卻更近似於離子晶體。氧原子與硅原子之間的價鍵向離子鍵過渡。 二氧化硅是製造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光導纖維和耐火材料的原料。 當二氧化硅結晶完美時就是水晶;二氧化硅膠化脫水後就是瑪瑙;二氧化硅含水的膠體凝固後就成為蛋白石;二氧化硅晶粒小於幾微米時,就組成玉髓、燧石、次生石英岩。 物理性質和化學性質均十分穩定的礦產資源,晶體屬三方晶系的氧化物礦物,即低溫石英(a-石英),是石英族礦物中分布最廣的一個礦物種。廣義的石英還包括高溫石英(b-石英)。石英塊又名硅石, 主要是生產石英砂(又稱硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和燒制硅鐵的原料