Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепочки превращений веществ:а) кремний-оксид кремния(4)-силикат натрия-кремниевская кислота-оксид кремния(4)-кремнийб) кремний-силицид магния-силан-оксид кремния(4)-силикат калия-силикат кальцияв) кремний-силикат натрия-кремниевская кислота-диоксид кремния-кремний-тетрафторид кремния

Для каждой цепочки превращений веществ можно предложить следующие уравнения химических реакций:

а) кремний → оксид кремния (IV) → силикат натрия → кремниевская кислота → оксид кремния (IV) → кремний

1. Кремний (Si) реагирует с кислородом (O₂) при нагревании, образуя оксид кремния (IV) (SiO₂):

   $$\text{Si} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SiO}_2$$

2. Оксид кремния (IV) взаимодействует с раствором едкого натра (NaOH), образуя силикат натрия (Na₂SiO₃):

   $$\text{SiO}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O}$$

3. Силикат натрия взаимодействует с водой, образуя кремниевую кислоту (H₂SiO₃):

   $$\text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{SiO}_3$$

4. Кремниевая кислота, при нагревании, разлагается, образуя оксид кремния (IV) (SiO₂) и воду:

   $$\text{H}_2\text{SiO}_3 \rightarrow \text{SiO}_2 + \text{H}_2\text{O}$$

5. Оксид кремния (IV) восстанавливается до кремния (Si) с помощью углерода (C) при высоких температурах:

   $$\text{SiO}_2 + 2\text{C} \rightarrow \text{Si} + 2\text{CO}$$

б) кремний → силицид магния → силиан → оксид кремния (IV) → силикат калия → силикат кальция

1. Кремний (Si) реагирует с магнием (Mg), образуя силицид магния (Mg₂Si):

   $$2\text{Mg} + \text{Si} \rightarrow \text{Mg}_2\text{Si}$$

2. Силицид магния (Mg₂Si) реагирует с водородом (H₂), образуя силиан (SiH₄):

   $$\text{Mg}_2\text{Si} + 4\text{H}_2 \rightarrow 2\text{MgH}_2 + \text{SiH}_4$$

3. Силиан (SiH₄) при нагревании распадается, образуя оксид кремния (IV) (SiO₂) и водород (H₂):

   $$\text{SiH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{SiO}_2 + 2\text{H}_2$$

4. Оксид кремния (IV) взаимодействует с расплавом карбоната калия (K₂CO₃), образуя силикат калия (K₂SiO₃):

   $$\text{SiO}_2 + \text{K}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{K}_2\text{SiO}_3 + \text{CO}_2$$

5. Силикат калия (K₂SiO₃) реагирует с кальцием (Ca), образуя силикат кальция (CaSiO₃):

   $$\text{K}_2\text{SiO}_3 + \text{Ca} \rightarrow \text{CaSiO}_3 + 2\text{K}$$

в) кремний → силикат натрия → кремниевская кислота → диоксид кремния → кремний → тетрафторид кремния

1. Кремний (Si) реагирует с раствором едкого натра (NaOH), образуя силикат натрия (Na₂SiO₃):

   $$\text{Si} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O}$$

2. Силикат натрия реагирует с водой, образуя кремниевую кислоту (H₂SiO₃):

   $$\text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{SiO}_3$$

3. Кремниевая кислота разлагается, образуя оксид кремния (IV) (SiO₂) и воду:

   $$\text{H}_2\text{SiO}_3 \rightarrow \text{SiO}_2 + \text{H}_2\text{O}$$

4. Оксид кремния (IV) восстанавливается до кремния (Si) с помощью углерода (C):

   $$\text{SiO}_2 + 2\text{C} \rightarrow \text{Si} + 2\text{CO}$$

5. Кремний (Si) реагирует с фтором (F₂), образуя тетрафторид кремния (SiF₄):

   $$\text{Si} + 2\text{F}_2 \rightarrow \text{SiF}_4$$