सिलिकॉन धातु के रासायनिक गुण

धातु सिलिकॉन (सिलिकॉन धातु) के रासायनिक गुण:

प्रतिक्रियाशीलता अवलोकन:

एक पतली सतह ऑक्साइड परत (Sio₂) के कारण कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत अप्राप्य।

ऊंचे तापमान पर या विशिष्ट परिस्थितियों में सख्ती से प्रतिक्रिया करता है।

ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रियाएं:

High-Temperature Oxidation (>900 डिग्री):

Si+O2 → SiO2Si+O2 → SiO2

फार्म सिलिकॉन डाइऑक्साइड (सिलिका), एक सुरक्षात्मक परत जो आगे ऑक्सीकरण को धीमा कर देती है।

शुद्ध ऑक्सीजन में दहन:तीव्र गर्मी और प्रकाश पैदा करता है।

Halogens के साथ प्रतिक्रियाएं:

क्लोरीन (CL₂):

Si +2 cl2 → sicl4si +2 cl2 → sicl4

सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड (एक वाष्पशील तरल) ~ 300 डिग्री पर बनता है।

फ्लोरीन (F₂):कमरे के तापमान पर विस्फोटक रूप से प्रतिक्रिया करता है:

Si +2 f2 → sif4si +2 f2 → sif4

एसिड प्रतिरोध:

अधिकांश एसिड के लिए निष्क्रिय:कमरे के तापमान पर HCl, H₂so₄, या HNO₃ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ):

Si +6 hf → h2sif 6+2 h2 ↑ si +6 hf → h2 sif6 +2 h2}} h2} h2 {

हेक्सफ्लोरोसिलिक एसिड और हाइड्रोजन गैस का गठन करते हुए, सिलिकॉन को भंग करता है।

क्षार प्रतिक्रिया:

मजबूत आधार (जैसे, NaOH):

Si +2 NaOH+H2O → Na2Sio 3+2 H2 ↑ Si +2 NaOH+H2 O → Na2 Sio3 +2 H2}} H2}

सोडियम सिलिकेट (पानी का कांच) और हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करता है।

धातुओं के साथ प्रतिक्रिया:

मिश्र धातु का गठन:पिघले हुए धातुओं (जैसे, एल्यूमीनियम, लोहा) के साथ सिलिकाइड्स (जैसे, फेसी, अलसी) बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।

संदर्भ पुस्तकें:धातुकर्म (जैसे, मैग्नीशियम उत्पादन) में धातु ऑक्साइड को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।

उच्च तापमान प्रतिक्रियाएं:

कार्बन के साथ:

Si+C→>1700°CSiCSi+C>1700 डिग्री sic

फार्म सिलिकॉन कार्बाइड (अत्यधिक कठोरता के साथ एक सिरेमिक)।

नाइट्रोजन के साथ:

3Si+2N2→>1300°CSi3N43Si+2N2​>1300 डिग्री SI3 N4

फार्म सिलिकॉन नाइट्राइड (उच्च शक्ति वाले सिरेमिक में उपयोग किया जाता है)।

हाइड्राइड गठन:

उच्च तापमान पर हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि सिलने (जैसे, SIH,, मोनोसिलेन) बनाने के लिए उच्च तापमान पर:

Si +2 H2 → SIH4SI +2 H2 → SIH4

सिलन पायरोफोरिक (हवा में अनायास प्रज्वलित) हैं।

इलेक्ट्रोकेमिकल व्यवहार:

इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम में एक अर्धचालक के रूप में कार्य करता है।

एनोडाइजेशन पोरस सिलिकॉन (सेंसर और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है) बनाता है।

शुद्धता-निर्भर प्रतिक्रिया:

मेटालर्जिकल-ग्रेड सिलिकॉन (~ 98% शुद्धता):इसमें अशुद्धियों (Fe, Al, Ca) शामिल हैं जो प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं।

Electronic-Grade Silicon (>99.99% शुद्धता):न्यूनतम अशुद्धियों के कारण उच्च रासायनिक स्थिरता।

रासायनिक गुणों से जुड़े प्रमुख अनुप्रयोग:

सेमीकंडक्टर उद्योग:अल्ट्रा-प्यूर सिलिकॉन की नियंत्रित प्रतिक्रियाशीलता डोपिंग (जैसे, बोरान या फॉस्फोरस के साथ) को सक्षम करती है।

सिलिकॉन उत्पादन:मिथाइल क्लोराइड के साथ क्लोरोसिलेंस, सिलिकोन के लिए अग्रदूत बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।

सौर कोशिकाएं:सतह पास होने (Sio₂ परत) दक्षता में सुधार करता है।

मिश्र:एल्यूमीनियम और स्टील में शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है।