碳族及其化合物的規(guī)律與“反?！?/h1>
2009-11-13 03:53魏寶林
文理導(dǎo)航·教育研究與實(shí)踐 2009年8期
魏寶林
學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法是“抓規(guī)律，記特殊”，現(xiàn)對(duì)碳族元素學(xué)習(xí)中常見(jiàn)類推規(guī)律中的一些“反?！边M(jìn)行小結(jié)：
1.硅的還原性比碳強(qiáng)，而碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅。
SiO2+2C==Si+2CO↑按照碳和硅在周期表中的位置判斷：碳單質(zhì)的還原性比硅弱，故此反應(yīng)違背氧化—還原反應(yīng)的—般規(guī)律：強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑===弱氧化劑+弱還原劑。其原因是二氧化硅，碳和硅單質(zhì)都是有相當(dāng)高的沸點(diǎn)，即使在高溫下，也只有—氧化碳是氣體，不斷從體系中逸出。使得此反應(yīng)能夠正向進(jìn)行。
2.較強(qiáng)的酸能把較弱的酸從其鹽溶液中制取出來(lái)，這是復(fù)分解反應(yīng)的一般規(guī)律，由此對(duì)于反應(yīng)Na2SiO3+CO2+2H20==Na2CO3+H4SiO4↓的反應(yīng)是不難理解的，而反應(yīng)Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2和CaCO3+SiO2===GaSiO3+CO2這是生產(chǎn)普通玻璃時(shí)的兩個(gè)主要反應(yīng),居然也能進(jìn)行。按照一般規(guī)律：硅酸的酸性比碳酸弱，二氧化硅不能與碳酸鈉(或碳酸鈣)反應(yīng)放出二氧化碳。但這兩個(gè)反應(yīng)不是在溶液中進(jìn)行，而是在高溫條件下進(jìn)行，同樣是因?yàn)樵诟邷叵轮挥卸趸际菤鈶B(tài)，不斷從反應(yīng)體系中逸出，使得這兩個(gè)反應(yīng)能夠正向進(jìn)行。
3.非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣，而硅卻不然。
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
4.雖然SiO2是硅酸的酸酐，但卻不能用SiO2與水反應(yīng)制備硅酸，而只能用可溶性硅酸鹽跟酸作用來(lái)制備。Na2SiO3+2 HCI===H2SiO3+2NaCl
5.酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)(除氧化一還原反應(yīng)外),而二氧化硅卻能與氫氟酸反應(yīng)。SiO2+4HF===SiF4t+2H2O此反應(yīng)之所以能進(jìn)行，一是因?yàn)镾iF4的沸點(diǎn)(－86℃)比氟化氫沸點(diǎn)(19.54℃)還要低得多，更易揮發(fā)；二是有水生成。
6.非金屬氧化物一般是分子晶體，而二氧化硅卻是原子晶體。
7.無(wú)機(jī)酸一般易溶于水，而硅酸與原硅酸卻難溶于水。
8.通常所說(shuō)的某酸鹽是一酸根的鹽。而硅酸鹽卻是多種硅酸(H2SiO3、H4SiO4、H2Si2O5、H6Si2O7等)的鹽的總稱。
9.非金屬單質(zhì)一般不與弱氧化性酸反應(yīng)，而硅不但能與氟化氫(氫氟酸)反應(yīng)，而且還有氫氣生成。Si+4HF==SiF74↑+2H2↑
10.硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，但它和玻璃的化學(xué)成份并不相同。硅酸鈉也叫泡花堿，但它是鹽而不是堿。鋼化玻璃與普通玻璃成份相同，水玻璃與玻璃成份卻不同。
11.純硅是典型的半導(dǎo)體：純硅晶體具有金剛石那樣的結(jié)構(gòu)，但金剛石不導(dǎo)電，而純硅是典型的半導(dǎo)體。其原因是Si-Si鍵不及金剛石晶體中的C-C鍵牢固，當(dāng)溫度升高時(shí)，Si-Si鍵較易斷裂。于是有一些電子在晶體中移動(dòng)。所以半導(dǎo)體的導(dǎo)電率隨溫度升高而增大。
(作者單位：青海省平安縣平安一中)
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魏寶林
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1.硅的還原性比碳強(qiáng)，而碳在高溫下卻能從二氧化硅中還原出硅。
SiO2+2C==Si+2CO↑按照碳和硅在周期表中的位置判斷：碳單質(zhì)的還原性比硅弱，故此反應(yīng)違背氧化—還原反應(yīng)的—般規(guī)律：強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑===弱氧化劑+弱還原劑。其原因是二氧化硅，碳和硅單質(zhì)都是有相當(dāng)高的沸點(diǎn)，即使在高溫下，也只有—氧化碳是氣體，不斷從體系中逸出。使得此反應(yīng)能夠正向進(jìn)行。
2.較強(qiáng)的酸能把較弱的酸從其鹽溶液中制取出來(lái)，這是復(fù)分解反應(yīng)的一般規(guī)律，由此對(duì)于反應(yīng)Na2SiO3+CO2+2H20==Na2CO3+H4SiO4↓的反應(yīng)是不難理解的，而反應(yīng)Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2和CaCO3+SiO2===GaSiO3+CO2這是生產(chǎn)普通玻璃時(shí)的兩個(gè)主要反應(yīng),居然也能進(jìn)行。按照一般規(guī)律：硅酸的酸性比碳酸弱，二氧化硅不能與碳酸鈉(或碳酸鈣)反應(yīng)放出二氧化碳。但這兩個(gè)反應(yīng)不是在溶液中進(jìn)行，而是在高溫條件下進(jìn)行，同樣是因?yàn)樵诟邷叵轮挥卸趸际菤鈶B(tài)，不斷從反應(yīng)體系中逸出，使得這兩個(gè)反應(yīng)能夠正向進(jìn)行。
3.非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)一般不生成氫氣，而硅卻不然。
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
4.雖然SiO2是硅酸的酸酐，但卻不能用SiO2與水反應(yīng)制備硅酸，而只能用可溶性硅酸鹽跟酸作用來(lái)制備。Na2SiO3+2 HCI===H2SiO3+2NaCl
5.酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)(除氧化一還原反應(yīng)外),而二氧化硅卻能與氫氟酸反應(yīng)。SiO2+4HF===SiF4t+2H2O此反應(yīng)之所以能進(jìn)行，一是因?yàn)镾iF4的沸點(diǎn)(－86℃)比氟化氫沸點(diǎn)(19.54℃)還要低得多，更易揮發(fā)；二是有水生成。
6.非金屬氧化物一般是分子晶體，而二氧化硅卻是原子晶體。
7.無(wú)機(jī)酸一般易溶于水，而硅酸與原硅酸卻難溶于水。
8.通常所說(shuō)的某酸鹽是一酸根的鹽。而硅酸鹽卻是多種硅酸(H2SiO3、H4SiO4、H2Si2O5、H6Si2O7等)的鹽的總稱。
9.非金屬單質(zhì)一般不與弱氧化性酸反應(yīng)，而硅不但能與氟化氫(氫氟酸)反應(yīng)，而且還有氫氣生成。Si+4HF==SiF74↑+2H2↑
10.硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，但它和玻璃的化學(xué)成份并不相同。硅酸鈉也叫泡花堿，但它是鹽而不是堿。鋼化玻璃與普通玻璃成份相同，水玻璃與玻璃成份卻不同。
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