Для хім елемента з порядковим номером 14, який знаходиться в таблиці Менделєєва в IV групі Три періоду і III ряду, може бути утворення двох оксидів кремнію, що складаються з двох частин Si та O:

  • моноксид кремнію, в якому Si двухвалентен, хім формула цього окісда може бути представлена, як SiO;
  • діоксид кремнію — це вищий оксид кремнію, в якому Si четирехвалентний, хім формула його записується, як SiO2.

Кремній (IV) оксид по зовнішньому вигляду являє собою прозорі кристали. Щільність SiO2 дорівнює 2,648 г / см ³. Речовина плавиться в межах температур від Одна тисяча шістсот до Одна тисяча сімсот двадцять п’ять ° С, кипить при температурі Дві тищі двісті тридцять ° С.

Оксид кремнію SiO2 був відомий власної твердістю і міцністю з стародавніх часів, більш всераспространенний в природі у вигляді піску або кварцу, також в клітинних стінках діатомових водних рослин. Речовина має багато поліморфних модифікацій, більш нерідко зустрічається в двох видах:

  • кристалічний — у вигляді природного мінералу кварцу, також його різновидів (халцедон, гірський кришталь, яшма, агат, кремінь) кварц є основою кварцових пісків, це неподменний будівельний матеріал і сировину для силікатної індустрії;
  • безформний зустрічається у вигляді природного мінералу опала, склад якого можна окреслити формулою SiO2 • nH2O; землистий формами безформного SiO2 є трепел (гірська мука, інфузорні земля) або діатоміт; штучний безформний безводний кремнезем — це силікагель, який виготовляють з метасилікат натрію.

Оксид кремнію SiO2 є кислотним оксидом. Конкретно цей фактор визначає його хім характеристики.

Фтор реагує з двоокисом кремнію: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 з утворенням тьмяного газу тетрафториду кремнію і кисню, в той час як інші гази (галогени Cl2, Br2, I2) реагують найменш інтенсивно.

Оксид кремнію IV веде взаємодія з плавиковою кислотою з одержанням кремнефтористоводородной кислоти: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O. Це властивість вживається в напівпровідникової індустрії.

Кремній (IV) оксид розчиняється в жаркій концентрованої або розплавленої лугу з утворенням силікату натрію: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Двоокис кремнію реагує з основними оксидами металів (наприклад, з оксидами натрію, калію, свинцю (II), цинку або консистенцією оксидів, вживається у виробництві скла). Для прикладу можна навести реакції окису натрію і SiO2, в результаті яких можуть створюватися: ортосілікати натрію 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, силікат натрію Na2O + SiO2 → Na2SiO3, і скло Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Прикладами такого скла, має комерційне значення, є натрій-кальцієву скло, боросилікатне скло, свинцеве скло.

Двоокис кремнію при більших температурах веде взаємодія з кремнієм, в підсумку виходить газоподібний монооксид: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Почастіше оксид кремнію SiO2 вживається для виробництва простого кремнію. Процес взаємодії з простим вуглецем протікає при високій температурі в печі електродуги: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Він досить енергоємний. Але його продукт вживається в напівпровідниковій техніці для виробництва сонячних батарей (перетворюють світлову енергію в електронну). Також незаплямований Si застосовується в металургії (у виробництві жаростійких і кислототривких крем’янистих сталей). Набутий таким макаром просто кремній потрібен для отримання чистої двоокису кремнію, яка має величезне значення для ряду галузей індустрії. Натуральний SiO2 вживається у вигляді піску в тих виробництвах, де не потрібно його найвища чистота.

При вдиханні тонко подрібнений пилу кристалічного SiO2, навіть у дуже малих кількостях (до 0,1 мг / м ³), з часом може розвинутися силікоз, бронхіт або рак. Пил стає небезпечною при попаданні в легені, постійно їх дратує, скорочуючи тим їх функцію. У людському організмі оксид кремнію у вигляді кристалічних часток не розчиняється протягом клінічно важливих періодів часу. Цей ефект може зробити ризик проф хвороб для людей, що працюють з піскоструминної обробкою обладнання або продуктами, які містять порошок кристалічного оксиду кремнію. Малюки, астматики хоч якого віку, які страждають алергією, також пенсіонери можуть занедужати набагато жвавіше.