Mapa pojęć

Polecenie 1

Jakie właściwości fizyczne posiada krzem? Czy jest pierwiastkiem wysoce reaktywnym? Zapoznaj się z mapą pojęć na temat właściwości fizykochemicznych krzemu, a następnie wykonaj ćwiczenia.

RWSm0Ll7Iln5C1

Mapa myśli. Lista elementów:

Nazwa kategorii: Krzem

Nazwa kategorii: Właściwości fizyczne

Nazwa kategorii: stabilne izotopy

Nazwa kategorii: [superscript]29[/]Si
Nazwa kategorii: [superscript]28[/]Si
Nazwa kategorii: [superscript]30[/]Si

Nazwa kategorii: Średnia masa atomowa 28,086 u
Nazwa kategorii: Stały stan skupienia
Nazwa kategorii: Gęstość 2330 kg/m³
Nazwa kategorii: Układ krystalograficzny: regularny ściennie centrowany
Nazwa kategorii: Temperatura topnienia 1410–1414°C
Nazwa kategorii: Temperatura wrzenia 2355°C
Nazwa kategorii: Ciepło właściwe 700 J/(kg·K)
Nazwa kategorii: Przewodność cieplna 148 W/(m·K)
Nazwa kategorii: Twardość w skali Mohsa 6,5
Nazwa kategorii: Ciepło parowania 384,22 kJ/mol
Nazwa kategorii: Ciepło topnienia 50,55 kJ/mol

Nazwa kategorii: Właściwości chemiczne

Nazwa kategorii: mało aktywny chemicznie (pokryty warstwą SiO[subscript]2[/])
Nazwa kategorii: spala się pod wpływem temp. z wytworzeniem SiO[subscript]2[/]
Nazwa kategorii: reaguje z fluorowcami

Nazwa kategorii: z fluorem w temperaturze pokojowej
Nazwa kategorii: z resztą fluorowców po ogrzaniu

Nazwa kategorii: łączy się z metalami po ogrzaniu

Nazwa kategorii: Mg[subscript]2[/]Si
Nazwa kategorii: Ca[subscript]2[/]Si
Nazwa kategorii: CaSi
Nazwa kategorii: CaSi[subscript]2[/]

Nazwa kategorii: odporny na działanie kwasów

Nazwa kategorii: wyjątek: mieszanina HF i HNO[subscript]3[/]

Nazwa kategorii: Produkty: H[subscript]2[/]SiF[subscript]6[/], NO, H[subscript]2[/]O

Nazwa kategorii: roztwarza się w alkaliach z wydzieleniem H[subscript]2[/] oraz M[subscript]2[/]SiO[subscript]3[/]
Nazwa kategorii: reaguje z wodorem tworząc krzemowodory (silany) np. SiH[subscript]4[/]
Nazwa kategorii: reaguje z siarką po ogrzaniu

Nazwa kategorii: SiS
Nazwa kategorii: SiS[subscript]2[/]

Nazwa kategorii: reaguje z azotem po ogrzaniu

Nazwa kategorii: Si[subscript]3[/]N[subscript]4[/]

Mapa myśli. Lista elementów:

Nazwa kategorii: Krzem

Nazwa kategorii: Właściwości fizyczne

Nazwa kategorii: stabilne izotopy

Nazwa kategorii: [superscript]29[/]Si
Nazwa kategorii: [superscript]28[/]Si
Nazwa kategorii: [superscript]30[/]Si

Nazwa kategorii: Średnia masa atomowa 28,086 u
Nazwa kategorii: Stały stan skupienia
Nazwa kategorii: Gęstość 2330 kg/m³
Nazwa kategorii: Układ krystalograficzny: regularny ściennie centrowany
Nazwa kategorii: Temperatura topnienia 1410–1414°C
Nazwa kategorii: Temperatura wrzenia 2355°C
Nazwa kategorii: Ciepło właściwe 700 J/(kg·K)
Nazwa kategorii: Przewodność cieplna 148 W/(m·K)
Nazwa kategorii: Twardość w skali Mohsa 6,5
Nazwa kategorii: Ciepło parowania 384,22 kJ/mol
Nazwa kategorii: Ciepło topnienia 50,55 kJ/mol

Nazwa kategorii: Właściwości chemiczne

Nazwa kategorii: mało aktywny chemicznie (pokryty warstwą SiO[subscript]2[/])
Nazwa kategorii: spala się pod wpływem temp. z wytworzeniem SiO[subscript]2[/]
Nazwa kategorii: reaguje z fluorowcami

Nazwa kategorii: z fluorem w temperaturze pokojowej
Nazwa kategorii: z resztą fluorowców po ogrzaniu

Nazwa kategorii: łączy się z metalami po ogrzaniu

Nazwa kategorii: Mg[subscript]2[/]Si
Nazwa kategorii: Ca[subscript]2[/]Si
Nazwa kategorii: CaSi
Nazwa kategorii: CaSi[subscript]2[/]

Nazwa kategorii: odporny na działanie kwasów

Nazwa kategorii: wyjątek: mieszanina HF i HNO[subscript]3[/]

Nazwa kategorii: Produkty: H[subscript]2[/]SiF[subscript]6[/], NO, H[subscript]2[/]O

Nazwa kategorii: roztwarza się w alkaliach z wydzieleniem H[subscript]2[/] oraz M[subscript]2[/]SiO[subscript]3[/]
Nazwa kategorii: reaguje z wodorem tworząc krzemowodory (silany) np. SiH[subscript]4[/]
Nazwa kategorii: reaguje z siarką po ogrzaniu

Nazwa kategorii: SiS
Nazwa kategorii: SiS[subscript]2[/]

Nazwa kategorii: reaguje z azotem po ogrzaniu

Nazwa kategorii: Si[subscript]3[/]N[subscript]4[/]

Mapa pojęć pt. Właściwości fizykochemiczne krzemu

Źródło: GroMar Sp. z o.o. oprac. na podst. Bielański, A. Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa, 2013, licencja: CC BY-SA 3.0.

Mapa myśli. Lista elementów: Nazwa kategorii: Krzem Nazwa kategorii: Właściwości fizyczne:

Nazwa kategorii: stabilne izotopy:
- ${}^{29}{Si}$ ;
- ${}^{28}{Si}$ ;
- ${}^{30}{Si}$ ;
Nazwa kategorii: Średnia masa atomowa $28,086 u$ ;
Nazwa kategorii: Stały stan skupienia;
Nazwa kategorii: Gęstość $2330 \frac{kg}{m^{3}}$ ;
Nazwa kategorii: Układ krystalograficzny: regularny ściennie centrowany;
Nazwa kategorii: Temperatura topnienia $1410$ – $1414 ° C$ ;
Nazwa kategorii: Temperatura wrzenia $2355 ° C$ ;
Nazwa kategorii: Ciepło właściwe $700 \frac{J}{kg \cdot K}$ ;
Nazwa kategorii: Przewodność cieplna $148 \frac{W}{m \cdot K}$ ;
Nazwa kategorii: Twardość w skali Mohsa $6,5$ ;
Nazwa kategorii: Ciepło parowania $384,22 \frac{kJ}{mol}$
Nazwa kategorii: Ciepło topnienia $50,55 \frac{kJ}{mol}$ ;

Koniec elementów należących do kategorii. Właściwości fizyczne.

Nazwa kategorii: Właściwości chemiczne:

Nazwa kategorii: mało aktywny chemicznie (pokryty warstwą ${SiO}_{2}$ );
Nazwa kategorii: spala się pod wpływem temp. z wytworzeniem ${SiO}_{2}$ ;
Nazwa kategorii: reaguje z fluorowcami:
- Nazwa kategorii: z fluorem w temperaturze pokojowej
- Nazwa kategorii: z resztą fluorowców po ogrzaniu;
Nazwa kategorii: łączy się z metalami po ogrzaniu:
- ${Mg}_{2} Si$ ;
- Nazwa kategorii: ${Ca}_{2} Si$ ;
- Nazwa kategorii: $CaSi$ ;
- Nazwa kategorii: ${CaSi}_{2}$ ;
Nazwa kategorii: odporny na działanie kwasów; wyjątek: mieszanina $HF$ i ${HNO}_{3}$ : Elementy należące do kategorii wyjątek: mieszanina $HF$ i ${HNO}_{3}$ :
- Nazwa kategorii: Produkty: $H_{2} {SiF}_{6}$ , $NO$ , $H_{2} O$ ;
Nazwa kategorii: roztwarza się w alkaliach z wydzieleniem $H_{2}$ oraz $M_{2} {SiO}_{3}$ ;
Nazwa kategorii: reaguje z wodorem tworząc krzemowodory (silany) np. ${SiH}_{4}$
Nazwa kategorii: reaguje z siarką po ogrzaniu:
- Nazwa kategorii: $SiS$
- Nazwa kategorii: ${SiS}_{2}$ ;
Nazwa kategorii: reaguje z azotem po ogrzaniu (dając ${Si}_{3} N_{4}$ ).

Koniec elementów należących do kategorii Właściwości chemiczne. Koniec elementów należących do kategorii Krzem.

RRqhyNdZkNwqf

Ćwiczenie 1

RqK7StunZf8OY

Ćwiczenie 2

Połącz właściwości fizyczne z wartościami, które im odpowiadają. Masa atomowa Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Gęstość Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Temperatura topnienia Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Temperatura wrzenia Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Ciepło właściwe Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Przewodność cieplna Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Twardość w skali Mohsa Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Ciepło parowania Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Ciepło topnienia Możliwe odpowiedzi: 1.

2355 ° C

, 2.

700 \frac{J}{kg \cdot K}

, 3.

6,5

, 4.

2330 \frac{kg}{m^{3}}

, 5.

148 \frac{W}{m \cdot K}

, 6.

28,086 u

, 7.

50,55 \frac{kJ}{mol}

, 8.

384,22 \frac{kJ}{mol}

, 9.

1410

1414 ° C

Ćwiczenie 3

Krzem w reakcji z wodorotlenkiem sodu w roztworze wodnym prowadzi do otrzymania metakrzemianu sodu oraz gazowego wodoru. Napisz równanie reakcji chemicznej opisanej wyżej.

Ciekawostka!

Krzemiany w środowisku silnie zasadowym są nietrwałe i polimeryzują z wytworzeniem ortokrzemianu lub polikrzemianów.

R1PsmO1raySME

Rq3wEq5nlswDo

Si + 2 NaOH + H_{2} O \to {Na}_{2} {SiO}_{3} + 2 H_{2} ↑

bg‑azure

Doświadczenie

Polecenie 2

Zaprojektuj doświadczenie chemiczne w celu zbadania aktywności chemicznej krzemu. Na podstawie problemu badawczego, postaw hipotezę. Opisz przewidywane obserwacje i napisz równania reakcji tam zachodzących, a następnie wysuń wnioski. Odpowiedzi porównaj z odpowiedziami zamieszczonymi pod doświadczeniem.

RnBGqpJyx2i1v

RCkg9QJGQOQBr

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1VBVsVRZamIe

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1c2gt2890EwD

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RWSDRcXfDUKGX

RVs79JT0tG7iL

R1URXcgxiZItc

Ilustracja interaktywna Ilustracja przedstawia kolbę stożkową wypełnioną brązowo-pomarańczową płonącą substancją. 1. Sprzęt i odczynniki

proszek powstały w etapie $I$ ;
kwas chlorowodorowy;
pipeta;
kolba stożkowa płaskodenna.

, 2. Instrukcja

niewielką ilość proszku powstałego w etapie $I$ umieszczamy w małej kolbce i zalewamy go paroma mililitrami stężonego kwasu chlorowodorowego;
następnie obserwacje zapisujemy w notatniku.

, 3. Środki bezpieczeństwa

należy pamiętać o okularach ochronnych oraz odzieży ochronnej;
eksperyment należy przeprowadzić pod wyciągiem.

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RlkAhL8n9OKHq

R1PJvJwrGy4B8

Etap $I$

Hipoteza: Krzem łączy się z wodorem tworząc krzemowodory.

Obserwacje: Na metalowej płytce po reakcji znajduje się mieszanina białego oraz szarobrązowego proszku.

Równania reakcji chemicznych:

2 Mg + {SiO}_{2} \to 2 MgO + Si

2 Mg + Si \to {Mg}_{2} Si

Etap $II$

Obserwacje: Po dodaniu kwasu chlorowodorowego do mieszaniny poreakcyjnej otrzymanej w $I$ etapie, obserwujemy wytwarzanie gazu, którego pęcherzyki po wydostaniu się na powierzchnię spalają się z trzaskiem jasnym płomieniem. Przy tym obserwuje się delikatny dym.

Równanie reakcji chemicznej:

{Mg}_{2} Si + 4 HCl \to 2 {MgCl}_{2} + {SiH}_{4}

Wnioski: Krzem łączy się z wodorem, tworząc krzemowodór.

Przeczytaj

Sprawdź się

Doświadczenie