Характеристика кремния. 
Свойства простых веществ и соединений

Атом кремния по числу валентных электронов является аналогом углерода. Однако у Si больше радиус атома и самое главное—как элемент 3-го периода он имеет свободные d-орбитали. Эти отличия в строении атома делают существенной разницу в химических свойствах. Достаточно сказать, что химия кремния—это область неживой природы, тогда как химия углерода — в основном химия органическая. Благодаря наличию свободной Зd-орбитали он может образовывать л-связи за счет неподеленных пар атомов, которые с ним соединяются. Он может путем заполнения Зd-орбитали создавать sp³d²-гибридизованное состояние и тогда его координационное число равно шести. Поэтому связи кремния с О, N, F, C1 и другими элементами прочнее, чем связи углерода с этими же элементами, а связи Si—Si и Si—Н менее прочные. В отличие от углерода кремний неспособен иметь устойчивые sp- или sp²-гибридизованные состояния. Самое характерное для него sp³-состояние. Атомы в решетке кремния расположены так же, как в алмазе. Атом в кристалле соединен с четырьмя вершинами тетраэдра за счет одинаковых sp³-гибридных связей. Радиус атома кремния меньше, чем у его предшественника по периоду А1 и в то же время больше, чем у углерода, поэтому восстановительные свойства Si выше, так же как и ионная составляющая связи в соединениях с сильно электроотрицательными элементами.

Кремний — один из основных элементов земной коры (27,7 вес %).

Силициды обычно разлагаются с выделением силана:

Mg₂Si + 4 H₂O = 2 Mg (OH)₂ + SiH₄

Кремний легко растворяется в щелочах. Известна пиросмесь на основе кремния, горящая с выделением водорода — гидрогенит:

Si+Ca (OH)₂+2NaOH=Na₂SiO₃+CaO+2H₂

Выделяется до 370 л водорода на 1 кг смеси. В отличие от углерода, наиболее прочные структуры кремний образует с кислородными мостиками. Кристаллический кварц в воде практически не растворим (0,0005% при 25⁰С), очень слабую (слабее угольной) кремниевую кислоту невозможно выделить в виде H₂SiO₃, она выпадает при подкислении растворов силикатов щелочных металлов в виде студня xSiO₂*yH₂O. Широко используется как осушитель — силикагель.

Наиболее распространенное стекло варят при 1400⁰С:

Na₂CO₃ + CaCO₃ + 6 SiO₂ = Na₂O*CaO*6SiO₂ + 2 CO₂