АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Физические свойства. В зависимости от условий опыта получают образцы кремния, различающиеся по внешнему виду и свойствам

Читайте также:
  1. II. Свойства векторного произведения
  2. III. Психические свойства личности – типичные для данного человека особенности его психики, особенности реализации его психических процессов.
  3. V1: Раздел 1. Физические основы механики
  4. V2: Электрические и магнитные свойства вещества
  5. Акустические свойства голоса
  6. Акустические свойства строительных материалов
  7. Алгебраические свойства векторного произведения
  8. АЛГОРИТМ И ЕГО СВОЙСТВА
  9. Аллювиальные отложения и их свойства
  10. Анализ предметной области исследования (состав объектов и процессов, их свойства, связи) проблемы формирования финансового потенциала предприятия
  11. Антигенные свойства антител.
  12. Антитела. Строение, свойства, продукция.

В зависимости от условий опыта получают образцы кремния, различающиеся по внешнему виду и свойствам. Так называемый аморфный кремний представляет собой бурый порошок; кристаллический кремний имеет металлоподобный вид. Ранее считали, что это две различные аллотропные модификации кремния. В действительности их кристаллическая структура одинакова. Различие во внешнем виде и химической активности вызвано размером частиц, их поверхности и содержанием примесей, главным образом SiО2. Повышенная реакционная способность порошкообразного кремния обусловлена его высокой степенью дисперсности.

Кремний образует тёмно-серые с металлическим блеском кристаллы, имеющие кубическую гранецентрированную решётку типа алмаза. Каждый атом кремния находится в sp3-гибридизации и связан s-связями с четырьмя соседними атомами, расположенными на расстоянии 2,35 Å в углах правильного тетраэдра. Ковалентная связь между атомами кремния значительно слабее, чем между атомами углерода в алмазе, что связано с большим радиусом атомов кремния. Длина связи Si–Si равна 2,35 Å. Плотность кремния 2,33 г/см3. При очень высоких давлениях получена более уплотненная модификация с плотностью 2,55 г/см3. Она имеет кубическую решетку, содержащую искажённый тетраэдр с длинами связей Si–Si, равными 2,30 и 2,39 Å. Известно также гексагональная модификация кремния, но она неустойчива. Как и алмаз, кремний тугоплавок и отличается высокой твердостью. Кремний плавится при 1420 °С, кипит при 2600 °С. Кремний прозрачен для длинноволновых ИК-лучей; показатель преломления (для 1-6 мкм) 3,42; диэлектрическая проницаемость 11,7. Кремний диамагнитен, атомная магнитная восприимчивость 0,13×10–6. Твёрдость кремния по шкале твердости Мооса 7,0, модуль упругости 109 Гн/м2 (10890 кг×с/мм2), коэффициент сжимаемости 0,325×10–6 см2/кг.

Кремний хрупкий материал; заметная пластическая деформация начинается при температуре выше 800 °С. Кремний полупроводник, находящий всё большее применение. Электрические свойства кремния очень сильно зависят от примесей. Собственное удельное объёмное электросопротивление кремния при комнатной температуре принимается равным 2,3×103 ом×м (2,3×105 ом×см). Полупроводниковый кремния с проводимостью р-типа (с добавками В, Al, In или Ga) и n-типа (с добавками Р, Bi, As или Sb) имеет значительно меньшее сопротивление. Ширина запрещенной зоны по электрическим измерениям составляет 1,21 эв при 0 °К и снижается до 1,119 эв при 300 °К.



В соединениях кремний (аналогично углероду) четырехвалентен. Однако, в отличие от углерода, наряду с координационным числом 4, кремний проявляет координационное число 6, что объясняется большим объёмом его атома (примером таких соединений являются кремнефториды, содержащие группу [SiF6]2–).

Химическая связь атома кремния с другими атомами осуществляется обычно за счёт гибридных sp3-орбиталей, но возможно также вовлечение двух из его пяти (вакантных) 3d-орбиталей, особенно когда кремний является шестикоординационным (sp3d2-гибридизация). Обладая малой величиной электроотрицательности, равной 1,8 ( 2,5 у углерода, 3,0 у азота), кремний в соединениях с неметаллами электроположителен, и такие соединения носят полярный характер. Большая энергия связи с кислородом SiО, равная 464 кдж/моль (111 ккал/моль), обусловливает стойкость его кислородных соединений (SiО2 и силикатов). Энергия связи SiSi мала, 176 кдж/моль (42 ккал/моль), и в отличие от углерода, для кремния не характерно образование длинных цепей и двойной связи между атомами Si. На воздухе кремний благодаря образованию защитной оксидной плёнки устойчив даже при повышенных температурах.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.024 сек.)