Діоксид кремнію

Діоксид кремнію
Назва за IUPAC	Silicon dioxide
Інші назви	Quartz Silica Silicic oxide Silicon(IV) oxide Crystalline silica Pure Silica Silicea Silica sand
Ідентифікатори
Номер CAS	7631-86-9
PubChem	24261
Номер EINECS	231-545-4
DrugBank	DB11132
KEGG	C16459
Назва MeSH	Silicon+dioxide
ChEBI	30563
RTECS	VV7565000
SMILES	O=[Si]=O[1]
InChI	InChI=1S/O2Si/c1-3-2
Номер Бельштейна	3902804
Номер Ґмеліна	200274
Властивості
Молекулярна формула	SiO2
Молярна маса	60.08 g/mol
Зовнішній вигляд	Transparent or white
Густина	2.648 (α-quartz), 2.196 (amorphous) g·cm−3[2]
Тпл	1713
Показник заломлення (nD)	1.544 (o), 1.553 (e)[2]:4.143
Небезпеки
ГДК (США)	TWA 20 mppcf (80 mg/m3/%SiO2) (amorphous)[3]
NFPA 704	0 0 0
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfHo 298	−911 kJ·mol−1[4]
Ст. ентропія So 298	42 J·mol−1·K−1[4]
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Діокси́д кре́мнію (кремнезем, SiO₂)  (англ. silica, нім. Siliziumdioxid n) — сполука ковалентної природи.

Найвідоміший мінерал — кварц, що має вигляд безбарвних кристалів із t_пл 1713–1728 °C та високою твердістю і міцністю. При високих температурах діоксид кремнію існує в молекулярному вигляді. Молекула SiO₂ має лінійну форму, довжини зв'язків Si-O 1.495 Å. Є надзичайно реакційноздатною, тому зафіксована лише спектроскопічно. Втім, методами матричної ізоляції зафіксовано димер (SiO₂)₂ та тример (SiO₂)₃, що мають, відповідно, симетрії D_2h та D_3h.

Кремнезем — один з найважливіших і найпоширеніших мінералів кремнію. Формула: SiO₂. У природі буває у вигляді кварцу, гірського кришталю тощо. Крім того під терміном кремнезем часто розуміють будь-яку поліморфну модифікацію діоксиду кремнію.

Діоксид кремнію зустрічається в природі головним чином у вигляді мінералу кварцу. Це дуже тверда речовина з температурою плавлення 1728 °С. Великі прозорі і безбарвні кристали природного кварцу називають гірським кришталем. Кварц входить до складу багатьох гірських порід, наприклад граніту, гнейсу тощо. Звичайний пісок складається з дрібненьких кристалітів кремнезему. Пісок, що складається з чистого кварцового скла, зветься кварцовим і використовується в промисловості, зокрема, для добування металічного кремнію. У чистому вигляді пісок має білий колір, але здебільшого він буває забарвлений домішками сполук заліза в жовтуватий колір.

Інколи діоксид кремнію зустрічається в природі в аморфному стані. Таку речовину називають трепелом, або інфузорною землею. Місцями трепел утворює значні поклади, які виникли з залишків деяких водоростей, до складу яких входить діоксид кремнію.

У хімічному відношенні діоксид кремнію є кислотним оксидом — ангідридом силікатної кислоти H₂SiO₃. Однак з водою SiO₂ безпосередньо не взаємодіє, тому силікатну кислоту можна одержати лише посереднім шляхом. Кислоти на SiO₂ теж не діють, за винятком фторидної кислоти, яка дуже енергійно реагує з ним:

SiO₂ + 4HF = SiF₄↑ + 2H₂O

З основними оксидами і твердими лугами при високій температурі SiO₂ утворює солі, які називають силікатами, наприклад:

SiO₂ + CaO = CaSiO₃

Здатен відновлюватись до моноксиду кремнію при взаємодії з вугіллям чи чистим кремнієм:

SiO₂ + C = SiO + CO

Діоксид кремнію є природним ізолятором у кремнієвій мікроелектроніці. Тонка плівка діоксиду кремнію утворюється на поверхні напівпровідника при контакті з повітрям і створює необхідні для транзисторів діелектричні шари.

Аморфний непористий діоксид кремнію застосовується в харчовій промисловості як допоміжна речовина E551, що перешкоджає злежуванню та грудкуванню, парафармацевтиці (зубні пасти), у фармацевтичній промисловості як допоміжна речовина (внесений до більшості фармакопей), а також дієтична добавка або лікарський препарат як ентеросорбент^[5].

• Пірогенний діоксид кремнію
• Кремнієва конкреція
• Список мінералів
• Флінт (гірська порода)
• Кремнієва лава
• Мікрокремнезем
• Розподілений бреггівський відбивач
• Кремінь

• Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.

• Formation of silicon oxide layers in the semiconductor industry [Архівовано 14 лютого 2008 у Wayback Machine.]. LPCVD and PECVD method in comparison. Stress prevention.
• Quartz SiO₂ piezoelectric properties
• Silica (SiO₂) and Water [Архівовано 7 червня 2010 у Wayback Machine.]
• Epidemiological evidence on the carcinogenicity of silica: factors in scientific judgement by C. Soutar and others. Institute of Occupational Medicine Research Report TM/97/09
• Scientific opinion on the health effects of airborne silica by A Pilkington and others. Institute of Occupational Medicine Research Report TM/95/08