KRZEM I JEGO ZWIĄZKI. Opracowała:Grażyna Rdzanek

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "KRZEM I JEGO ZWIĄZKI. Opracowała:Grażyna Rdzanek"

Bronisława Skowrońska
7 lat temu
Przeglądów:

1 KRZEM I JEGO ZWIĄZKI Opracowała:Grażyna Rdzanek

2 PIERWIASTEK WYIZOLOWANY W 1823 ROKU PRZEZ SZWEDZKIEGO CHEMIKA J. J. BERZELIUSA. Nazwa łacińska pochodzi od słowa SILEX co znaczy krzemień. Nazwa polska wywodzi się od łacińskich słów lapis cremaus, co oznacza kamień dający ogień.

3 Zawartość wybranych pierwiastków w różnych formach materii (%). Pierwiastki Litosfera Woda oceaniczna Człowiek Lucerna tlen 49,42 85,90 62,8 67,9 krzem 25,75 0,0003 0,004 0,009 żelazo 4,7 0, ,005 0,003 wapń 3,39 0,040 1,38 0,58 wodór 0,88 10,80 9,31 8,72 węgiel 0,09 0,03 19,40 11,30 azot 0,03 0, ,14 8,25

4 WYSTĘPOWANIE w stanie rodzimym nie występuje w stanie związanym w postaci krzemianów, glinokrzemianów oraz wolnego tlenku krzemu IV stanowi 27% litosfery

5 Grupa 14 Masa atom.28,0855 Okres 3 Ne 3s 2 3p 2 [ ] IV II 14Si blok:p Elektroujemność 1,8 SILICIUM WĘGLOWCE

6 IZOTOPY KRZEMU 3 naturalne trwałe 28 Si 92,23% 29 Si 4,6% 30 Si 3,1% 11 sztucznych promieniotwórczych np. 32 Si T 1/2 =160 lat

7 KONFIGURACJA ELEKTRONOWA M L K 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 2

8 METODY OTRZYMYWANIA KRZEMU redukcja SiO 2 magnezem SiO Mg Si + 2 MgO redukcja mieszaniny piasku i rudy żelaza węglem-żelazokrzem do celów metalurgicznych termiczny rozkład SiHCl 3 - preparaty o wysokiej czystości

9 BUDOWA KRYSZTAŁU KRZEMU W sieci krystalicznej krzemu występują wiązania atomowe. Atomy w sieci są rozmieszczone w takich odległościach, że ich powłoki zachodzą na siebie.

10 WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE w temperaturze pokojowej mało aktywny po podgrzaniu reaguje z tlenem, metalami, zasadami Si + O 2 SiO 2 tlenek krzemu (IV) Si + 2Mg Mg 2 Si krzemek magnezu Si + 2NaOH Na 2 SiO 3 + 2H 2 metakrzemian sodu

11 KRZEM JAKO MIKROELEMENT występuje w gruczołach dokrewnych-grasicy, nadnerczach i przysadce mózgowej odgrywa ważną rolę w gospodarce hormonalnej ludzi starszych obniża poziom cholesterolu we krwi wpływa na elastyczność, wygląd i zdrowie skóry, włosów i paznokci uczestniczy w tworzeniu tkanki łącznej i chrząstek

12 Dawka krzemu z pożywieniem mg/dzień Produkty spożywcze bogate w krzem: otręby, fasola, groch, warzywa korzeniowe Zioła zawierające dużą ilość rozpuszczalnej krzemionki : skrzyp polny, pokrzywa, perz, podbiał, rdest ptasi, poziewnik Przy chorobach, szczególnie skóry, zaleca się stosowanie wewnętrzne i zewnętrzne odwarów z tych ziół.

13 Kryształy krzemu służą do produkcji: tranzystorów układów scalonych laserów diod emitujących światło ogniw słonecznych

14 Krzem stosowany też jest: jako odtleniacz do stopów miedzi jako dodatek do stali stopowych w celu polepszenia ich właściwości mechanicznych i odporności na korozje do wytwarzania detektorów fal krótkich do wytwarzania soczewek do promieni podczerwonych

15 KRZEMIONKA tlenek krzemu (IV) SiO 2 występuje w trzech odmianach polimorficznych kwarc model struktury kwarcu krystobalit trydymit -

16 CYTRYN DOBRZE WYKSZTAŁCONE KRYSZTAŁY KWARCU AMETYST KRYSZTAŁ GÓRSKI

17 CZYSTA BEZPOSTACIOWA KRZEMIONKA TO OPAL. ODMIANA OPALU - AGAT

18 REAKCJE SiO 2 z kwasem fluorowodorowym SiO 2 + 4HF SiF 4 + 2H 2 O z wodorotlenkiem sodu SiO 2 + 2NaOH Na 2 SiO 3 + H 2 O z węglem SiO 2 + C Si + CO 2

19 KRZEMIONKA JEST PODSTAWOWYM SKŁADNIKIEM: glin gleb skał (granity, gnejsy) piasku

20 Stopiony SiO 2 po szybkim oziębieniu zastyga w sztywną bezpostaciową masęszkło kwarcowe. schemat ułożenia atomów w stanie szklistym Struktura szkła kwarcowego wg. Zachariasena

21 SZKŁA KRZEMIANOWE szkło sodowo-wapniowe Na 2 O. CaO. 6 SiO 2 to szkło okienne szkło potasowo-ołowiowe to tzw. szkło kryształowe i optyczne szkło flint szkło jenajskie to szkło trudnotopliwe np. Pyrex, Duran, Supremax

22 WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE krystaliczne ciało stałe o metalicznym połysku pierwiastek bardzo twardy i kruchy wysoka temperatura topnienia półmetal i półprzewodnik

23 Szkła otrzymywane w technice zol-żel Technika zol-żel polega na syntezie szkieł poprzez reakcje chemiczne w temperaturach zbliżonych do pokojowej. układ PbO 2 /SiO 2 stosowany jest w światłowodach układ ZnO/SiO 2 stosowany jest w dyskach optycznych ROM układ TiO 2 /SiO 2 stosowany jest w laserach i koncentratorach światła słonecznego

24 KWASY KRZEMOWE SiO 2. H 2 O H 2 SiO 3 Kwas metakrzemowy SiO 2. 2H 2 O H 4 SiO 4 Kwas ortokrzemowy 2 SiO 2. H 2 O H 2 Si 2 O 5 Kwas metadwukrzemowy

25 Ciekawe nieorganiczne związki krzemu azotek krzemu Si 3 N 4 związek o twardości diamentu i znacznej odporności chemicznej stosowany do konstrukcji ceramicznych silników samochodowych i turbin gazowych kat SiO 2 + C + N 2 Si 3 N 4 + T CO

26 WĘGLIK KRZEMU SiC SiO 2 + 3C SiC + 2CO techniczny SiC KARBORUND substancja bardzo twarda(9,5-9,7 w skali Mohra), należąca do beztlenkowych materiałów ceramicznych, stosowana do wyrobu materiałów ściernych.

27 Czterochlorek krzemu SiCl 4 ciecz bezbarwna o ostrym zapachu, bardzo łatwo hydrolizuje tworząc białe dymy uwodnionego dwutlenku krzemu SiO 2 oraz kwas solny. Stosowany jest w wojsku do wytwarzania zasłon dymnych.

28 Krzem tworzy z wodorem krzemowodory zwane silanami. SiH 4 Si 2 H 6 MONOSILAN DWUSILAN( krzemoetan) Silany reagują gwałtownie z tlenem i wybuchowo z fluorowcami. SiH 4 + 2O 2 SiO H 2 O SiH 4 + Cl SiH 3 Cl + HCl chlorosilan

29 W wyniku kondensacji pochodnych chlorowych silanów otrzymuje się siloksany. 2H 3 SiCl + H 2 O H 3 Si-O-SiH HCl Z chlorosilanów i siloksanów otrzymuje się polimery krzemoorganiczne (polisiloksany) potocznie zwane silikonami. R Si O R Si R-grupa alkilowa lub aromatyczna R R n n-liczba merów

30 Kopolimery silikonowo organiczne mają właściwości ciekłokrystaliczne i stosowane są w elektrooptyce, magnetooptyce i termooptyce. Emulsje wodne silikonów oraz poliolefin i różnych środków sieciujących stosowane są do usuwania rysunków graffiti bez niszczenia tynków. Kompozyty organiczno-nieorganiczne zwane silseskwioksanami mają właściwości ciekłokrystaliczne i świecące.

Podobne dokumenty

KRZEM. W różnych dziedzinach życia.

KRZEM. W różnych dziedzinach życia. KRZEM W różnych dziedzinach życia. KRZEM CHEMIA KRZEM - SI (SILICIUM) Krzem - pierwiastek chemiczny z grupy półmetali. Zajmuje miejsce w trzecim okresie i czternastej grupie układu okresowego. Co oznacza,