Хімічні властивості вуглецю та силіцію: взаємодія з киснем, воднем, відновні властивості

За звичайних умов вуглець виявляє невисоку хімічну активність. Більшість реакцій за його участю відбувається лише за високої температури.

Силіцій ще менше активний, ніж вуглець. За низьких температур він навіть хімічно інертний, а при нагріванні його реакційна здатність різко зростає.

Найголовніша хімічна властивість вуглецю і силіцію - це їх відновна здатність. Вуглець - один із найкращих відновників.

Вуглець і силіцій мають такі хімічні властивості:

1) відновлюють метали з їх оксидів. Процес відновлення металу з його оксиду вуглецем називається карботермією, а силіцієм - силікотермією:

FeO + C → Fe + CO;

2) вуглець легко горить на повітрі. Продукт реакції горіння вуглецю залежить від температури. За порівняно невисоких температур горіння утворюється карбон (IV) оксид CO₂. А при температурі понад 1000 °С - поряд з CO₂ утворюється значна кількість карбон(II) оксиду CO.

Порошок силіцію згоряє лише при сильному нагріванні. При цьому утворюється силіцій(IV) оксид SiO₂.

Si + O₂ → SiO₂;

3) вуглець і силіцій взаємодіють із металами. Ці реакції відбуваються тільки при нагріванні і за умови активного металу. В результаті реакцій утворюються відповідно карбіди і силіциди металів.

4) вуглець може безпосередньо реагувати з воднем. Реакція відбувається при температурі 500 °С за наявності каталізатора. Продуктом реакції є органічна сполука метан CH₄.

Силіцій із воднем безпосередньо не реагує.

5) на відміну від вуглецю силіцій реагує з лугами. При цьому утворюється сіль - силікат відповідного металу і виділяється водень.

Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H_2.