Sifat kimia silikon logam (logam silikon):
Gambaran Keseluruhan Reaktiviti:
Agak tidak aktif pada suhu bilik kerana lapisan oksida permukaan nipis (SIO₂).
Bertindak balas dengan bersungguh -sungguh pada suhu tinggi atau di bawah keadaan tertentu.
Reaksi dengan oksigen:
High-Temperature Oxidation (>900 darjah):
Si+O2 → SiO2si+O2 → SiO2
Bentuk silikon dioksida (silika), lapisan pelindung yang melambatkan pengoksidaan selanjutnya.
Pembakaran dalam oksigen tulen:Menghasilkan haba dan cahaya yang sengit.
Reaksi dengan halogen:
Klorin (CL₂):
Si +2 cl2 → sicl4si +2 cl2 → sicl4
Silicon tetrachloride (cecair yang tidak menentu) bentuk pada ~ 300 darjah.
Fluorin (F₂):Bertindak balas secara meletup pada suhu bilik:
Si +2 F2 → SIF4SI +2 F2 → SIF4
Rintangan Asid:
Lengai dengan kebanyakan asid:Tidak bertindak balas dengan HCl, H₂SO₄, atau HNO₃ pada suhu bilik.
Asid hidrofluorik (HF):
Si +6 HF → H2SIF 6+2 H2 ↑ Si +6 HF → H2 SIF6 +2 H2 ↑
Larut silikon, membentuk asid hexafluorosilicic dan gas hidrogen.
Reaksi Alkali:
Pangkalan yang kuat (misalnya, NaOH):
Si +2 NaOH+H2O → Na2sio 3+2 H2 ↑ Si +2 NaOH+H2 O → Na2 SiO3 +2 H2 ↑
Menghasilkan natrium silikat (kaca air) dan gas hidrogen.
Reaksi dengan logam:
Pembentukan aloi:Bertindak balas dengan logam cair (contohnya, aluminium, besi) untuk membentuk silicides (contohnya, Fesi, Alsi).
Mengurangkan ejen:Digunakan untuk mengurangkan oksida logam dalam metalurgi (contohnya, pengeluaran magnesium).
Reaksi suhu tinggi:
Dengan karbon:
Si+C→>1700°CSiCSi+C>1700 darjah Sic
Membentuk karbida silikon (seramik dengan kekerasan yang melampau).
Dengan nitrogen:
3Si+2N2→>1300°CSi3N43Si+2N2>1300 darjah SI3 N4
Borang silikon nitrida (digunakan dalam seramik kekuatan tinggi).
Pembentukan hidrida:
Bertindak balas dengan hidrogen pada suhu tinggi untuk membentuk silanes (contohnya, sih₄, monosilane):
Si +2 H2 → Sih4si +2 H2 → SIH4
Silanes adalah piroforik (menyalakan secara spontan di udara).
Tingkah laku elektrokimia:
Bertindak sebagai semikonduktor dalam sistem elektrokimia.
Anodisasi membentuk silikon berliang (digunakan dalam sensor dan optoelektronik).
Kereaktifan yang bergantung kepada kesucian:
Silikon gred logam (~ 98% kesucian):Mengandungi kekotoran (Fe, Al, Ca) yang memangkin tindak balas.
Electronic-Grade Silicon (>99.99% kesucian):Kestabilan kimia yang lebih tinggi disebabkan oleh kekotoran yang minimum.
Aplikasi utama yang dikaitkan dengan sifat kimia:
Industri Semikonduktor:Kereaktifan terkawal silikon ultra-cure membolehkan doping (contohnya, dengan boron atau fosforus).
Pengeluaran silikon:Bertindak balas dengan metil klorida untuk membentuk chlorosilanes, prekursor untuk silikon.
Sel Suria:Passivation permukaan (lapisan SIO₂) meningkatkan kecekapan.
Aloi:Meningkatkan kekuatan dan ketahanan kakisan dalam aluminium dan keluli.
