Силицид магния: способы получения и химические свойства
Силицид магния Mg2Si — бинарное соединение магния и кремния. Темно-голубой, термически устойчивый. Гидролизуется водой.
Относительная молекулярная масса Mr = 76,7; относительная плотность по тв. и ж. состоянию d = 1,94; tпл = 1085º C.
Способ получения
1. Силицид магния можно получить при температуре ниже 800º С в атмосфере водорода путем взаимодействия магния и оксида кремния :
4Mg + SiO2 = Mg2Si + MgO
Химические свойства
1. Силицид магния вступает в реакцию с простыми веществами :
1.1. Силицид магния при температуре 30 — 40º C реагирует с хлором с образованием хлорида магния и кремния:
2. Силицид магния может взаимодействовать со сложными веществами :
2.1. Силицид магния вступает в реакцию с кислотами :
2.1.1. С хлороводородной кислотой при комнатной температуре и в эфире силицид магния образует хлорид магния и силан:
2.2. При взаимодействии с водой силицид магния образует гидроксид магния и газ моносилан:
2.3. Силицид магния реагирует с солями :
2.3.1. Силицид магния в результате взаимодействия в жидком аммиаке с бромидом аммония образует силан, бромид магния и аммиак:
Уравнение реакции получения силицида магния
Курс общей и неорганической химии
(для студентов биологического факультета (биофизиков)
и для студентов факультета биоинженерии и биоинформатики)
Программа курса. Материалы лекций. Презентации лекций. Программа сетевых контрольных мероприятий
Лектор — Загорский Вячеслав Викторович — ст.н.сотр., к.х.н., д.п.н.
Получение силицида магния и силана
Посмотреть видео:
Si + 2Mg = Mg 2 Si + Q
Mg 2 Si + 4HCl = 2MgCl 2 + SiH 4
SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O + Q
Силицид магния получают нагреванием кварцевого песка (оксид кремния (IV)) с избытком порошка магния. В результате экзотермической реакции образуется смесь кремния и силицида магния. При растворении продукта реакции в разбавленной соляной кислоте выделяется силан. Благодаря примеси дисилана выделяющийся газ загорается на воздухе.
Пробирку со смесью песка с порошком магния (3:5) нагревают до начала самопроизвольной реакции. После окончания реакции и охлаждения продукта последний высыпают небольшими порциями в разбавленную соляную кислоту. Выделяющиеся силаны самовоспламеняются.
Автор и оператор
Загорский В.В.
Ассистент
Петрова Е.П.
Подготовка публикации
Загорский В.В.
Редактирование
Миняйлов В.В.
Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору
Уравнение реакции получения силицида магния
Химия и Химики № 1 2012
Предварительный вариант
Получение силицида магния. Образование и самовоспламенение силана ч.1
Целью эксперимента является наблюдение самовоспламенения силана. Опыт состоит из двух частей.
1. Получение силицида магния реакцией порошков магния и диоксида кремния.
2. Реакция силицида магния с разбавленной соляной кислотой. Силицид магния разлагается разбавленной соляной кислотой, в результате образуется силан, который самовоспламеняется на воздухе.
В соответствии с уравнением реакции на 1 моль диоксида кремния SiO2 необходимо четыре моля магния Mg. Мы взяли 3.71 г порошка магния и смешали с 2.29 г кварцевого песка, предварительно растертого в ступке. Смесь поместили в пробирку и нагрели ее в сильном пламени газовой горелки. Когда смесь раскалилась докрасна, началась самопроизвольная экзотермическая реакция: содержимое пробирки еще больше раскалилось и стало сначала желтым, потом почти белым. Через несколько секунд реакция завершилась, пробирка начала остывать. После охлаждения пробирку разбили и извлекли из нее черное содержимое — силицид магния.
К сожалению, в исходной смеси среди магниевого порошка попадались и крупные частицы, смесь была насыпана неплотно. В результате с первого раза загорелся не весь объем: смесь пришлось поджигать в несколько попыток.
Реакция магния и диоксида кремния (получение силицида магния) |
Полученный силицид магния Аналогичный эксперимент мы проводили и несколько лет назад. В тот раз у нас была горелка Теклю. Она давала нежаркое пламя, которого не хватало, чтобы поджечь смесь. Пришлось вдувать в пламя воздух с помощью пипетки. Так мы получили горячее пламя. В результате один из участков пробирки расплавился, образовался стеклянный пузырь, который лопнул. Произошла яркая вспышка и примерно в этот момент загорелась смесь. Вспышка произошла где-то в 15 сантиметрах от лица, благо была защитная маска. Зато смесь прореагировала практически по всему объему: в тот раз магний был измельчен как следует. |
Реакция магния и диоксида кремния (получение силицида магния) |
В заключение приведем описание получения силицида магния из практикума Рипан Р. Четяну И. Руководство к практическим работам по неорганической химии (неметаллы) [1965] ссылка. Тщательно смешивают 5 г сухого белого кизельгура (предварительно прокаленного при помощи паяльной горелки и охлажденного в эксикаторе) с 8 г порошка магния. Смесь помещают в железный тигель и сильно нагревают под тягой до начала реакции. После охлаждения тигля из него извлекают синеватую кристаллическую массу; ее хранят в эксикаторе или плотно закупоренной склянке, тщательно оберегая от сырости. Вообще рекомендуется получать силицид магния незадолго до получения кремневодорода. источники: http://www.chem.msu.su/rus/teaching/zagorskii2/lesson0/v015.html http://chemistry-chemists.com/N1_2012/U2/ChemistryAndChemists_1_2012-U2-1.html |