Задача 1
Условие (кратко)
Записать схему строения атома кремния, указать характерные степени окисления кремния в соединениях и привести примеры формул.
Решение
Кремний — элемент № 14, третий период, IVA-группа. Схема строения атома: \(\mathrm{_{14}Si}\) — 2e, 8e, 4e (три электронных слоя, на внешнем четыре электрона).
До завершения внешнего слоя не хватает четырёх электронов, и столько же можно отдать, поэтому характерные степени окисления: −4, 0, +4.
- −4 — в силицидах активных металлов: \(\mathrm{Ca_2Si}\), \(\mathrm{Mg_2Si}\).
- 0 — в простом веществе \(\mathrm{Si}\).
- +4 — в оксиде \(\mathrm{SiO_2}\), кремниевой кислоте \(\mathrm{H_2SiO_3}\), силикатах \(\mathrm{Na_2SiO_3}\), \(\mathrm{CaSiO_3}\), во фториде \(\mathrm{SiF_4}\).
Водородное соединение кремния — силан \(\mathrm{SiH_4}\) (по аналогии с метаном в школьном курсе кремнию в нём часто приписывают −4).
Ответ
₁₄Si 2e, 8e, 4e; степени окисления −4 (Ca₂Si, Mg₂Si), 0 (Si), +4 (SiO₂, H₂SiO₃, Na₂SiO₃, SiF₄)
Почему так
Четыре внешних электрона кремний может и принять (с металлами), и отдать (с неметаллами).
Подробнее — в теме «Кремний и его соединения».