Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
Polecenie 1

Jakie znasz typy krzemianów? Zapoznaj się z poniższą grafiką interaktywną, przedstawiającą różne typy krzemianów oraz ich przykłady, a następnie rozwiąż ćwiczenia.

R1QsySLPpvHTD
Grafika przedstawia różne rodzaje krzemianów. Opisano następujące rodzaje: 1. Krzemiany wyspowe. Stosunek ilościowy atomów krzemu do atomów tlenu w anionie wynosi 1:4. Czworościany są połączone za pomocą wiązań -O-Si-O-. Struktury krzemianów wyspowych składają się z niepowiązanych ze sobą tetraedrów [ S i O 4 ] 4 . Wykazują dużą twardość, stosunkowo dużą gęstość i wysoki współczynnik załamania światła. a. Andaluzyt. Andaluzyt to krzemian glinu o wzorze A l 2 S i O 5 . Na zdjęciu znajduje się minerał o wydłużonych kryształach, nieprzezroczysty, kruchy. b. Topaz. Zasadowy fluorokrzemian glinu o wzorze A l 2 S i O 4 ( O H , F ) 2 . Na zdjęciu jest kryształ słupkowy, kruchy i przezroczysty. c. Kyanit. Inne nazwy to dysten i cyjanit. Jego wzór jest następujący A l 2 S i O 5 . Na zdjęciu kyanit. Jego kryształ jest spłaszczony, przypomina tabliczkę, jest kruchy, przezroczysty. 2. Krzemiany grupowe. Stosunek ilościowy atomów krzemu do atomów tlenu w anionie wynosi 1:3,5. W krzemianach grupowych dwa czworościany łączą się ze sobą wierzchołkiem, uwspólniając anion tlenu. Struktury krzemianów grupowych składają się z anionów dikrzemianowych [ S i 2 O 7 ] 6 . a. Hemimorfit. To uwodniony krzemian cynku o wzorze Z n 4 S i 2 O 7 ( O H ) 2 H 2 O . Na zdjęciu jest minerał o ziarnistej strukturze, jest kruchy.  b. Wezuwian. Inaczej idokraz. Krzemian wapnia, magnezu, żelaza i glinu o wzorze C a 10 ( M g , F e ) 2 A l 4 ( S i O 4 ) 5 / ( S i 2 O 7 ) 2 ( O H , F ) 4 . Na zdjęciu jest minerał składający się z licznych drobnych słupków, jest kruchy i przezroczysty. c. Epidot. Zasadowy krzemian wapnia, żelaza i glinu o wzorze C a 2 ( F e 3 + , A l ) A l 2 [ O | O H | S i O 4 S i 2 O 7 ] . Na zdjęciu epidot. Kryształ z poprzecznymi zbrużdżeniami, ma włóknistą strukturę, jest kruchy, przezroczysty, w zależności od kierunku obserwacji zmienia swoją barwę od ciemnozielonej do żółtozielonej. 3. Krzemiany pierścieniowe. Stosunek ilościowy atomów krzemu do atomów tlenu w anionie wynosi 1:2,75. Czworościany łączą się za pomocą anionów tlenu tworząc pierścienie, które mogą składać się z od trzech do kilkunastu czworościanów krzemianowych na przykład [ S i 3 O 9 ] 6 , [ S i 4 O 12 ] 8 , [ S i 6 O 18 ] 12 . Pierścienie te układają się w równoległe warstwy łączące się za pomocą jonów metali. a. Ditopaz. To uwodniony krzemian miedzi o następującym wzorze chemicznym: C u 6 S i 6 O 18 6 H 2 O . Na zdjęciu minerał tworzący zwartą bryłę z bruzdami. Ma niebieski kolor. b. Beryl. Krzemian o formule chemicznej: B e 3 A l 2 S i 6 O 18 . Na zdjęciu minerał o kryształach rozwiniętych w postaci słupów sześciobocznych, spłaszczonych. Jest kruchy, przezroczysty, odcienie żółtawozielone i niebieskozielone.  c. Akwamaryn. Jest to błękitny lub niebieskozielony minerał o wzorze: B e 3 A l 2 S i 6 O 18 . Na zdjęciu niebieski minerał w postaci pojedynczego słupa kryształu z licznymi naroślami. 4. Krzemiany łańcuchowe. Stosunek ilościowy atomów krzemu do atomów tlenu w anionie wynosi 1:3 – 1:2,5.Czworościany są połączone ze sobą w wydłużone struktury przypominające łańcuchy, każdy z czworościanów połączony jest z dwoma sąsiednimi. Wzór ogólny krzemianów łańcuchowych: X,Y ( S i 2 O 6 ), gdzie X i Y to kationy metali dwu-i trójwartościowych. a. Fassait. Minerał z gromady krzemianów. Glinokrzemian wapnia, magnezu, żelaza i glinu o wzorze C a ( M g , F e , A l ) ( S i , A l ) 2 O 6 . Na zdjęciu brązowy, zwarty kryształ ziarnisty. b. Kunzyt. Minerał o zabarwieniu różowym lub fioletowo-różowym wywołanym obecnością manganu. Inne nazwy to kuncyt i kunzit. Jego wzór chemiczny: . Na zdjęciu minerał o prążkowanej strukturze z licznymi naroślami przypominającymi połączone płatki. c. Wollastonit. Minerał kruchy, sporadycznie przezroczysty i włóknisty. Czasami zawiera domieszki: magnezu, żelaza, manganu. Jego skład chemiczny można wyrazić za pomocą wzoru: C a S i O 3 . Na zdjęciu minerał kruchy, o zwartej strukturze. 5. Krzemiany wstęgowe. Stosunek ilościowy atomów krzemu do atomów tlenu w anionie wynosi 1:2,75. Cechą charakterystyczną krzemianów wstęgowych jest obecność tetraedrów [ S i O 4 ] 4 lub [ A l O 4 ] 5 tworzących przez swoje połączenia wstęgi. W poziomie są one powiązane kationami. a. Prehnit. Zasadowy glinokrzemian wapnia i glinu o składzie chemicznym C a 2 A l ( A l S i 3 O 10 ) ( O H ) 2 . Na zdjęciu minerał o kryształach słupkowych i groniastych. b. Ferroaktynolit. Krzemian o wzorze chemicznym C a 2 ( F e 2 + ) 5 ( S i 8 O 22 ) ( O H ) 2 . Na zdjęciu podłużny minerał o prążkowanej strukturze. 6. Krzemiany warstwowe. Stosunek ilościowy atomów krzemu do atomów tlenu w anionie wynosi 1:2,5. Czworościany połączone są ze sobą w jednej płaszczyźnie trzema anionami tlenu, a czwarty wierzchołek może przyłączać kation. Tak utworzona sieć zbudowana jest z płaskich pierścieni sześciobocznych. Wiązania między poszczególnymi warstwami są bardzo słabe, co wpływa na wyraźną łupliwość. a. Muskowit. Zasadowy glinokrzemian potasu i glinu o składzie chemicznym K A l 2 ( A I S i 3 O 10 ) ( O H , F ) 2 . b. Hornblendyt. Skała magmowa ultramaficzna zbudowana wyłącznie z minerałów barwnych. Składa się w przeważającej części z amfiboli szeregu hornblendy (90–100%) oraz pirokseny, apatytu, magnetytu, chromitu, biotytu, hauynu, siarczków i nierzadko piropy. Na zdjęciu hornblendyt. Minerał ciemnoszary, ziarnisty, porowaty. c. Flogopit. Pospolity minerał skałotwórczy z gromady krzemianów. To zasadowy glinokrzemian potasu i magnezu o składzie chemicznym K M g 3 ( A l S i 3 O 10 ) ( O H , F ) 2 . Na zdjęciu minerał półprzezroczysty, o delikatnej strukturze, płytkowy. d. Apofyllit. To uwodniony krzemian potasu, sodu i wapnia o składzie chemicznym ( N a , K ) C a 4 S i 8 O 20 ( F , O H ) 8 H 2 O . Na zdjęciu znajduje się nieco rozkruszony minerał, jest przezroczysty. 7. Krzemiany szkieletowe. Stosunek ilościowy atomów krzemu do atomów tlenu w anionie wynosi 1:2. Krzemiany szkieletowe posiadają trójwymiarowe połączenia czworościanów krzemowo-tlenowych, które charakteryzują się najwyższym stopniem kondensacji anionów [ S i O 4 ] 4 , co prowadzi do utworzenia trójwymiarowych anionów przestrzennych. a. „Tygrysie oko”. Migotliwa odmiana kwarcu, wykazująca efekt kociego oka. Tygrysie oko składa się z jednostki powtarzającej się - S i O 2 . Barwa pochodzi od znajdującego się w nim związku żelaza. Na zdjęciu minerał w poprzeczne na dole, i podłużne – w górnej części pomarańczowe paski. b. Kwarc różowy. Kolejna odmiana kwarcu o zabarwieniu różowym. Zabarwienie jest spowodowane obecnością manganu lub tytanu. Minerał ten posiada właściwości optyczne m.in. efekt kociego oka i składa się z jednostki powtarzającej się - S i O 2 . Na zdjęciu jest minerał szklisty, zwarty, w różowym kolorze. c. Ametyst. Ametyst jest odmianą kwarcu mlecznego o zabarwieniu fioletowym, purpurowym lub purpurowo-fioletowym. Zabarwienie jest spowodowane obecnością atomów żelaza w jego strukturze. Ametyst zbudowany jest z jednostki powtarzającej się - S i O 2 . Na zdjęciu minerał o połączonych ze sobą pionowo słupkach.
Grafika interaktywna pt. „Typy krzemianów i ich przykłady”.
Źródło: Materiał opracowany na podstawie informacji dostępnych na stronie: https://www.pgi.gov.pl/muzeum/kopalnia-wiedzy-1/10596-krzemiany.html, domena publiczna.
21
Ćwiczenie 1

Co jest głównym motywem strukturalnym krzemianów? Odpowiedź uzupełnij o rysunek.

R1EnWs4mVDEw0
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Opisz, co jest głównym motywem strukturalnym krzemianów.

R1ZiCmcUIUNjN
Odpowiedź: (Uzupełnij).
RldpM6zK5uqYt2
Ćwiczenie 2
Przyporządkuj elementy do odpowiednich grup. szkieletowe Możliwe odpowiedzi: 1. ditopaz, 2. akwamaryn, 3. fassait, 4. ametyst, 5. wollastonit, 6. różowy kwarc, 7. "tygrysie oko", 8. beryl, 9. kunzyt łańcuchowe Możliwe odpowiedzi: 1. ditopaz, 2. akwamaryn, 3. fassait, 4. ametyst, 5. wollastonit, 6. różowy kwarc, 7. "tygrysie oko", 8. beryl, 9. kunzyt pierścieniowe Możliwe odpowiedzi: 1. ditopaz, 2. akwamaryn, 3. fassait, 4. ametyst, 5. wollastonit, 6. różowy kwarc, 7. "tygrysie oko", 8. beryl, 9. kunzyt
R1csqxlGnlZM82
Ćwiczenie 3
Przyporządkuj stosunki ilościowe atomów krzemu do atomów tlenu w anionie do odpowiednich krzemianów. Krzemiany wyspowe Możliwe odpowiedzi: 1. 2,50 : 1, 2. 2,00 : 1, 3. 4,00 : 1, 4. 2,75 : 1, 5. 3,50 : 1 Krzemiany grupowe Możliwe odpowiedzi: 1. 2,50 : 1, 2. 2,00 : 1, 3. 4,00 : 1, 4. 2,75 : 1, 5. 3,50 : 1 Krzemiany wstęgowe Możliwe odpowiedzi: 1. 2,50 : 1, 2. 2,00 : 1, 3. 4,00 : 1, 4. 2,75 : 1, 5. 3,50 : 1 Krzemiany warstwowe Możliwe odpowiedzi: 1. 2,50 : 1, 2. 2,00 : 1, 3. 4,00 : 1, 4. 2,75 : 1, 5. 3,50 : 1 Krzemiany szkieletowe Możliwe odpowiedzi: 1. 2,50 : 1, 2. 2,00 : 1, 3. 4,00 : 1, 4. 2,75 : 1, 5. 3,50 : 1