حلول الأسئلة

السؤال

أكتب معادلات موزونة لكل مما يأتي: تفاعل المغنيسيوم مع ثنائي أوكسيد السليكون.

الحل

2 Mg + SiO 2 Δ 2 MgO + Si

مشاركة الحل

أسئلة الفصل الخامس

أسئلة الفصل الخامس

1.5

أكتب معادلات موزونة لكل مما يأتي:

1. تفاعل المغنيسيوم مع ثنائي أوكسيد السليكون.

2Mg+SiO2Δ2MgO+Si

2. معادلة اختزال ثنائي أوكسيد السليكون بواسطة الكربون.

SiO2+2C2CO+SSi

3. تفاعل سليسيد المغنيسيوم مع حامض الهيدروكلوريك.

Mg2Si+4HClSiH4+2MgCl2

4. تفاعل أحادي السيلان (هدريد السيلكون) مع الأوكسجين.

SiH4+2O2SiO2+2H2O

5. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع کربونات الكالسيوم.

SiO2+CaCO3ΔCaSiO3+CO2

6. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع فلوريد الهيدروجين (حامض الهيدروفلوريك ).

SiO2+6HFH2SF6+2H2O

7. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع هيدروكسيد الكالسيوم.

SiO2+CaOH2CaSiO3+H2O

8. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع كربونات الصوديوم.

Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2

9. تفاعل السليكون مع الكربون.

Si+CSiC

2.5

أكتب الترتيب الإلكتروني للعنصر si و si+4.

32Ge1s22s22p63s23p63d104s24p2

28Ge4+1s22s22p63s23p63d10

si14    1s2    2s2    2p6    3s2    3p2

s10i+41s22s22p6

3.5

ما هو السليكون العالي النقاوة، وكيف يحضر؟

هو السليكون الحاوي على نسبة قليلة جداً من الشوائب يستخدم في صناعة أشباه الموصلات أو الرقائق الدقيقة أو الخلايا الشمسية، ويحضر من السليكون الصناعي الذي يكون فيه نسبة السليكون تتراوح بين (%90 -95 ٪) وفق الخطوات الآتية:

تحويل السليكون إلى رباعي كلوريد السليكون ثم اختزاله بأحد العوامل المختزلة مثل المغنيسيوم وفق المعادلات الآتية:

Si+2Cl2ΔSiCl4

SiCl4+2MgSi+2MgCl2

يزال MgCl2 بغسل نواتج التفاعل بالماء الحار من جميع الشوائب ليصبح السليكون المنتج بهذه الطريقة صالح للاستخدامات في الصناعة الإلكترونية.

4.5

اشرح مع كتابة المعادلات الكيميائية طرائق تحضير السليكون؟

يمكن تقسيم طرائق تحضير السليكون إلى:

مختبرياً: وذلك بتسخين عنصر البوتاسيوم في جو من siF4 للحصول على السليكون غير المتبلور وفق المعادلة الآتية:

SiF4+4KΔSi+4KF

بينما يحضر السليكون المتبلور بإذابة السليكون غير المتبلور في منصهر الألمنيوم ثم تبريد المحلول حيث تنفصل بلورات السليكون من المحلول.

صناعياً: ويحضر من اختزال السليكا بدرجات حرارة عالية باستخدام الكربون أو المغنيسيوم كعامل مختزل وفق المعادلة الكيميائية:

SiO2+2CΔ2CO+Si

5.5

عدد ست استعمالات متنوعة لعنصر السليكون ومركباته؟

للسليكون استخدامات واسعة منها:

  • في الصناعة الإلكترونية مثل الدوائر المتكاملة وفي الخلايا الشمسية، (لاحظ الشكل (5 – 6) صفحة 85 في الكتاب المنهجي).
  • في السبائك التي تستخدم في صناعات مختلفة.
  • في صناعة الزجاج والسمنت والسيراميك.
  • في صناعة المواد السليكونية العضوية ذات الأهمية التجارية الكبيرة ومنها الزيوت والبلاستيكات.

6.5

أكمل الفراغات الآتية:

  1. يوجد ثناني أوكسيد السليكون (السليكا) في الطبيعة على نوعين، نوع نقي مثل حجر الصوان والكوارتز ونوع غير نقي مثل الرمل والطين.
  2. يمكن تحضير السليكات من التسخين الشديد للسليكا مع كربونات فلزية أو أوکسید فلزي.
  3. إن لعناصر الزمرة الرابعة حالات التأكسد الشائعة الثنائية والرباعية.
  4. إن الحالة التكسدية الرباعية تكون مستقرة في الكربون والسليكون.
  5. يتفاعل السيلكون عند تسخينه إلى (950C) مع الأوكسجين أو الهواء الجوي ليعطي ثنائی أوكسيد السليكون.
  6. تزداد الصفات الفلزية كلما انتقلنا من أعلى الزمرة إلى أسفلها وتقل كذلك درجة الغليان ودرجة الانصهار بالانتقال من أعلى إلى أسفل الزمرة.
  7. للسليكون صورتان إحداهما متبلورة وفيها يكون لون مسحوقه بني غامق والأخرى غير متبلورة وفيها يكون لون مسحوقة رصاصي غامق.

مشاركة الدرس

السؤال

أكتب معادلات موزونة لكل مما يأتي: تفاعل المغنيسيوم مع ثنائي أوكسيد السليكون.

الحل

2 Mg + SiO 2 Δ 2 MgO + Si

أسئلة الفصل الخامس

أسئلة الفصل الخامس

1.5

أكتب معادلات موزونة لكل مما يأتي:

1. تفاعل المغنيسيوم مع ثنائي أوكسيد السليكون.

2Mg+SiO2Δ2MgO+Si

2. معادلة اختزال ثنائي أوكسيد السليكون بواسطة الكربون.

SiO2+2C2CO+SSi

3. تفاعل سليسيد المغنيسيوم مع حامض الهيدروكلوريك.

Mg2Si+4HClSiH4+2MgCl2

4. تفاعل أحادي السيلان (هدريد السيلكون) مع الأوكسجين.

SiH4+2O2SiO2+2H2O

5. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع کربونات الكالسيوم.

SiO2+CaCO3ΔCaSiO3+CO2

6. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع فلوريد الهيدروجين (حامض الهيدروفلوريك ).

SiO2+6HFH2SF6+2H2O

7. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع هيدروكسيد الكالسيوم.

SiO2+CaOH2CaSiO3+H2O

8. تفاعل ثنائي أوكسيد السليكون مع كربونات الصوديوم.

Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2

9. تفاعل السليكون مع الكربون.

Si+CSiC

2.5

أكتب الترتيب الإلكتروني للعنصر si و si+4.

32Ge1s22s22p63s23p63d104s24p2

28Ge4+1s22s22p63s23p63d10

si14    1s2    2s2    2p6    3s2    3p2

s10i+41s22s22p6

3.5

ما هو السليكون العالي النقاوة، وكيف يحضر؟

هو السليكون الحاوي على نسبة قليلة جداً من الشوائب يستخدم في صناعة أشباه الموصلات أو الرقائق الدقيقة أو الخلايا الشمسية، ويحضر من السليكون الصناعي الذي يكون فيه نسبة السليكون تتراوح بين (%90 -95 ٪) وفق الخطوات الآتية:

تحويل السليكون إلى رباعي كلوريد السليكون ثم اختزاله بأحد العوامل المختزلة مثل المغنيسيوم وفق المعادلات الآتية:

Si+2Cl2ΔSiCl4

SiCl4+2MgSi+2MgCl2

يزال MgCl2 بغسل نواتج التفاعل بالماء الحار من جميع الشوائب ليصبح السليكون المنتج بهذه الطريقة صالح للاستخدامات في الصناعة الإلكترونية.

4.5

اشرح مع كتابة المعادلات الكيميائية طرائق تحضير السليكون؟

يمكن تقسيم طرائق تحضير السليكون إلى:

مختبرياً: وذلك بتسخين عنصر البوتاسيوم في جو من siF4 للحصول على السليكون غير المتبلور وفق المعادلة الآتية:

SiF4+4KΔSi+4KF

بينما يحضر السليكون المتبلور بإذابة السليكون غير المتبلور في منصهر الألمنيوم ثم تبريد المحلول حيث تنفصل بلورات السليكون من المحلول.

صناعياً: ويحضر من اختزال السليكا بدرجات حرارة عالية باستخدام الكربون أو المغنيسيوم كعامل مختزل وفق المعادلة الكيميائية:

SiO2+2CΔ2CO+Si

5.5

عدد ست استعمالات متنوعة لعنصر السليكون ومركباته؟

للسليكون استخدامات واسعة منها:

  • في الصناعة الإلكترونية مثل الدوائر المتكاملة وفي الخلايا الشمسية، (لاحظ الشكل (5 – 6) صفحة 85 في الكتاب المنهجي).
  • في السبائك التي تستخدم في صناعات مختلفة.
  • في صناعة الزجاج والسمنت والسيراميك.
  • في صناعة المواد السليكونية العضوية ذات الأهمية التجارية الكبيرة ومنها الزيوت والبلاستيكات.

6.5

أكمل الفراغات الآتية:

  1. يوجد ثناني أوكسيد السليكون (السليكا) في الطبيعة على نوعين، نوع نقي مثل حجر الصوان والكوارتز ونوع غير نقي مثل الرمل والطين.
  2. يمكن تحضير السليكات من التسخين الشديد للسليكا مع كربونات فلزية أو أوکسید فلزي.
  3. إن لعناصر الزمرة الرابعة حالات التأكسد الشائعة الثنائية والرباعية.
  4. إن الحالة التكسدية الرباعية تكون مستقرة في الكربون والسليكون.
  5. يتفاعل السيلكون عند تسخينه إلى (950C) مع الأوكسجين أو الهواء الجوي ليعطي ثنائی أوكسيد السليكون.
  6. تزداد الصفات الفلزية كلما انتقلنا من أعلى الزمرة إلى أسفلها وتقل كذلك درجة الغليان ودرجة الانصهار بالانتقال من أعلى إلى أسفل الزمرة.
  7. للسليكون صورتان إحداهما متبلورة وفيها يكون لون مسحوقه بني غامق والأخرى غير متبلورة وفيها يكون لون مسحوقة رصاصي غامق.