1. Występowanie tlenku krzemu($\text{IV}$) w przyrodzie

Najbardziej zewnętrzna i najlepiej poznana warstwa skalna Ziemi to skorupa ziemska. Tylko $11$ pierwiastków występuje w niej w ilości większej niż $0,1\%$, co stanowi aż $99,895\%$ masy tej części kuli ziemskiej.

Drugim po tlenie najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej jest krzem, a tlenek krzemu($\text{IV}$), zwany zwyczajowo krzemionką, jest równie powszechny jak woda. KrzemionkakrzemionkaKrzemionka to podstawowy składnik piasku, skałskałaskał i gleb. W przyrodzie spotykamy ją zarówno w postaci krystalicznej, o uporządkowanej strukturze wewnętrznej (jako kwarc, trydymit i krystobalit), jak i w formie bezpostaciowej, czyli amorficznejforma amorficznaamorficznej (w przypadku np. agatów, opali, jaspisu, onyksu, ziemi okrzemkowej). Odmiany te charakteryzują się brakiem uporządkowanej struktury wewnętrznej.

Kryształy kwarcu, niezależnie od postaci, w jakiej występują, często zachwycają swoją barwą. Dlatego znajdują zastosowanie jako kamienie ozdobne i jubilerskie. Bezbarwna odmiana kwarcu zwana jest kryształem górskim (od greckiego krystallos – dawniej oznaczającego lód). Zabarwione odmiany krystaliczne to np.:

• przezroczysty ametyst (którego fioletową barwę wywołuje domieszka żelaza);

• ciemnobrunatny kwarc, tzw. dymny;

• żółty cytryn;

• kwarc różowy (który swoją barwę zawdzięcza domieszkom tytanu lub manganu).

Agat jest wyjątkowo oryginalnym minerałem – nie ma na świecie dwóch identycznych okazów. To jeden z najładniejszych i najciekawszych kamieni. Główną jego ozdobą są przepiękne, naprzemianległe, różnobarwne warstewki. Opal to kamień, który przyciąga uwagę piękną grą barw. Nazwa onyks, z języka greckiego oznaczająca pazur, nawiązuje do twardości, wyglądu i ostrych krawędzi tego minerału. Jaspis z kolei, dzięki związkom żelaza, może być zabarwiony na kolor czerwony, brązowy, żółty lub zielony.

RzRYhDdF0nOMu

Zdjęcie przedstawia przezroczysty kryształ górski, mleczny w środku z wyraźnie sterczącymi na wszystkie strony przezroczystymi słupkami.

RIrLTOdr0bWo0

Zdjęcie przedstawia czaszkę wykonaną z kryształu górskiego.

RcuqsUI3g0Hwj

Zdjęcie przedstawia ametyst. Minerał o zabarwieniu fioletowym. Fioletowe, półprzezroczyste słupki kwarcowe o ostrych krawędziach wystają z biało żółtej podstawy.

R1Yac29xFoRFg

Zdjęcie przedstawia portret profilowy rzymskiego cesarza Karakalli wykonany z ametystu zeszlifowanego do postaci gemmy, czyli owalnej płytki ozdobionej reliefem.

RTPICrtAIAs9f

Zdjęcie przedstawia brązowy kryształ kwarcu dymnego w postaci pojedynczego słupka na białej podstawie mineralnej pokrytej drobnymi białymi kryształkami. Tło białe.

RxuyQREMkn3sk

Zdjęcie przedstawia oszlifowany kwarc dymny w formie szlifu szmaragdowego, czyli prostokątnego. Kamień jest bladożółty i przejrzysty, leży na białym tle.

RJzH93OP13fSJ

Zdjęcie przedstawia nieoszlifowany kamień szlachetny o nazwie cytryn. Barwa żółta, wygląda jakby do jednego kryształu w pionie przyklejono drugi na ukos. Tło zdjęcia czarne, kamień wyraźnie podświetlony z boku.

RFjvPlnQi5oIe

Zdjęcie przedstawia oszlifowany cytryn w formie szlifu szmaragdowego, czyli prostokątnego. Kamień jest jasnożółty i lekko przejrzysty, leży na białym tle.

R12Rm7AJmiXbl

Zdjęcie przedstawia kryształ kwarcu różowego na czarnym tle. Kryształ ma formę bryłki o nieregularnym wyglądzie, lecz wyraźnie krystaliczną.

RnOg9kHr3riK2

Zdjęcie przedstawia pięć oszlifowanych kawałków kwarcu różowego o mlecznoróżowej barwie. Trzy mają szlif szmaragdowy, czyli prostokątny, zaś dwa są nieregularnymi pięciobokami. Wszystkie kamienie leżą obok siebie na białym tle.

RL2i454wm0aJA

Zdjęcie przedstawia agat w przekroju o widocznych warstwach czerwonych, bordowych i białych. Zewnętrzna warstwa kamienia żółtawa. Widoczne jest jedno epicentrum warstw, z prawej strony mocno rozciągnięte, aż do krawędzi kamienia.

RmaGTk1jHftzF

Zdjęcie przedstawia agat w przekroju o widocznych warstwach czerwonych i białych. Zewnętrzna warstwa kamienia usunięta. Widoczne jedno epicentrum główne oraz kilka małych epicentrów w pobliżu dolnej krawędzi. Na kamieniu widoczne są pęknięcia.

RimLwGMiB1WJR

Zdjęcie przedstawia nieoszlifowany opal niebieski w odmianie szlachetnej, czyli opalizującej, co oznacza zmienność barw w zależności od kąta obserwacji.

R1VPxWmlfIUSe

Zdjęcie przedstawia oszlifowany opal niebieski w odmianie szlachetnej, czyli opalizującej, co oznacza zmienność barw w zależności od kąta obserwacji. Szlif owalny, kamień ma formę nieco spłaszczonej kropli.

RIGlMHoyqSrr0

Zdjęcie przedstawia nieoszlifowany jaspis w zbliżeniu. W kamieniu widoczne są bordowe, żółtawe i pomarańczowe plamy oddzielone od siebie białymi cienkimi warstwami.

RvhxSdqOyhUJp

Zdjęcie przedstawia oszlifowany jaspis na białym tle. Kamień jest intensywnie ceglastoczerwony, ma gładkie ścianki i widoczne czarne plamy. Lewy dolny róg wydaje się odłupany.

R1CxpDC758E6Q

Zdjęcie przedstawia prawie idealnie czarny, gładko oszlifowany onyks w postaci lekko wydłużonej, przypominającej kształtem fasolę lub orzech nerkowca. Lewa dolna strona kamienia biała.

RDbtstSt4W0wR

Zdjęcie przedstawia stary metalowy naszyjnik, w który wprawiono czarny, gładko oszlifowany onyks o owalnym kształcie.

2. Właściwości fizyczne tlenku krzemu($\text{IV}$)

3. Właściwości chemiczne tlenku krzemu($\text{IV}$)

Ponadto (czego nie mieliśmy już okazji zaobserwować), analogiczne przemiany zachodzą podczas stapiania tlenku krzemu($\text{IV}$) z wodorotlenkami, tlenkami zasadowymi i solami, np.:

Nie reaguje z kwasami, za wyjątkiem kwasu fluorowodorowego:

Ta reakcja jest wykorzystywana między innymi do trawienia szkła, co umożliwia wytrawianie napisów na szkle.

Nie rozkłada się pod wpływem wysokiej temperatury, ale może wówczas reagować z nielicznymi pierwiastkami, np.:

• z węglem;

  ${\text{SiO}}_{\mathrm{2}}+2 \text{C}\stackrel{\text{temp}.}{\to }\text{Si}+2 \text{CO}$

• z magnezem.

Te reakcje chemiczne wykorzystuje się do otrzymywania krzemu.

4. Zastosowanie tlenku krzemu($\text{IV}$)

Już od najdawniejszych czasów ludzie wykorzystywali niezwykłe właściwości krzemionki. MinerałminerałyMinerał, zwany krzemieniem, dzięki swojej twardości służył do krzesania ognia. Jest łupliwy, a jego odłamki mają ostre krawędzie, dlatego był używany przez ludzi w erze paleolitu jako surowiec do produkcji narzędzi kamiennych.

Dziś krzemień jest surowcem wykorzystywanym w przemyśle ceramicznym i używanym do produkcji farb. Powłoki z farb krzemianowych są trwałe, odporne na wilgoć i mają dużą odporność mechaniczną. Są całkowicie niepalne i odporne na rozwój mikroorganizmów. Z krzemienia pasiastego, ze względu na rzadkość występowania, walory estetyczne i odpowiednią twardość, powstaje oryginalna biżuteria oraz ozdoby.

RYnKdDLER5R8y

Zdjęcie przedstawia kawałek czarnego krzemienia na białym tle. Widoczne są miejsca, w których od skały odpadły dwa kawałki pozostawiając wgłębienie z ostrymi krawędziami.

R1KYuJj2zuP8W

Zdjęcie przedstawia dwa narzędzia z krzemienia na czarnym tle opatrzone małymi etykietkami z numerami katalogowymi. Narzędzia te mają kształty grotów włóczni lub strzał, lecz brak skali porównawczej uniemożliwia ocenę ich wielkości. Narzędzia mają kolor piaskowy.

R1RYwDetimqbC

Zdjęcie przedstawia okrągły, gładko oszlifowany kawałek krzemienia pasiastego na niebieskim tle. Kamień cały pokryty jest nieregularnym wzorem składającym się z powyginanych pasków, naprzemiennie czarnych, białych i brązowych. Kamień błyszczy, świadczą o tym widoczne w dolnej jego części odblaski lampek oświetlających ekspozycję.

RSdYTOOAjezSL

Zdjęcie przedstawia przykład biżuterii z krzemienia pasiastego, naszyjnik. W metalową, przypuszczalnie srebrną oprawkę w kształcie kotka wprawiono cztery kawałki krzemienia pasiastego. Największy, o wyraźnym biało beżowym wzorze tworzy brzuch kota, nieco mniejszy beżowy to głowa, a dwa najmniejsze wypełniają przestrzeń na uszy. Kotek ma również wąsy zrobione z dwóch drucików zlutowanych z resztą metalowej oprawki i przyklejonych do kamienia.

R1cd8skLzlz8R

Zdjęcie przedstawia prawie idealną kulkę z krzemienia pasiastego o bardzo nieregularnym, brązowo białym wzorze zanikającym w dolnej części. Kulka jest wygładzona na wysoki połysk i ma widoczne rysy. W samym środku od jej powierzchni odbija się kształt okna i sylwetka osoby wykonującej zdjęcie.

Stopiony kwarc przy powolnym chłodzeniu tworzy tzw. szkło kwarcowe, z którego wytwarza się między innymi lampy w solariach oraz salach szpitalnych, światłowody czy tygle laboratoryjne.

Kryształy kwarcu mają właściwości piezoelektrycznewłaściwości piezoelektrycznewłaściwości piezoelektryczne. Gdy umieścimy je w zmiennym polu elektrycznym, będą się kurczyć i rozszerzać, emitując ultradźwięki. Te umożliwiają uzyskanie obrazów różnych obiektów, co wykorzystano w sonarach – do lokalizacji gór lodowych, ławic ryb, jak i w medycynie – do badania USG.

Kryształy kwarcu służą też do produkcji niezwykle dokładnych zegarów oraz zapalniczek i zapalarek – ze względu na zjawisko piezoelektryczne, polegające na powstawaniu ładunków elektrycznych na powierzchni tego kryształu za sprawą naprężeń mechanicznych.

Jako kamień ozdobny jest eksploatowany w jubilerstwie, a w przemyśle optycznym stanowi składnik wyrobu soczewek i pryzmatów.

R1AFQfkddjK2H

Zdjęcie przedstawia szklane naczynia laboratoryjne. Dwie leżące płasko kolbki kuliste z okrągłymi szyjkami, pomiędzy nimi talerzyk z błyszczącym szkliwem, powyżej trzy naczynia stojące, w tym dwa tygielki i jedna zlewka.

R1dyAXrdgKUgi

Zdjęcie przedstawia wiązkę nitek światłowodowych na czerwonym tle. Na końcach większości przezroczystych rureczek świecą się zielone oraz czerwone punkty.

R2VTitvjXrHJY

Zdjęcie przedstawia zegarek ręczny bez paska. Koperta metalowa, srebrna, podobnie wskazówki. Cyferblat biały z czarnymi cyframi arabskimi. Pomiędzy cyframi osiem i cztery widoczny napis QUARTZ.

RJ6g0nJ8eD384

Zdjęcie przestawia stos zapalniczek piezoelektrycznych, plastikowych w różnych kolorach.

RAUMQDBn66A6M

Zdjęcie przedstawia trójkątny pryzmat ze szkła kwarcowego leżący na ciemnym podłożu. Z lewej strony pod niewielkim kątem na powierzchnię boczną pryzmatu pada wąska wiązka białego światła i częściowo odbija się w górę. Większa część wiązki wnika jednak w pryzmat i przechodzi przez niego na drugą stronę, gdzie na przeciwległej krawędzi rozprasza się w tęczowy słup. Słup ten, w miarę oddalania się od pryzmatu staje się coraz szerszy.

RIVH4ZTNj2EgH

Zdjęcie przedstawia fotograficzny obiektyw manualny stałoogniskowy rosyjskiej produkcji, na co wskazują oznaczenia modelu <math aria‑label="M I R jeden B">MIR-1B, napisane cyrylicą. Widoczna przednia soczewka, w której odbija się zawartość pokoju, m.in. okno z zasłonami i krzesło, oznaczenia parametrów jasność dwa przecinek osiem, długość ogniskowej trzydzieści siedem milimetrów. Widoczne są też dwa metalowe karbowane pierścienie kontrolne: ogniskowej i wartości przysłony.

RVTNLukGrGNin

Na zdjęciu widoczna jest biżuteria wykonana z kilkunastu niewielkich ametystów połączonych ze sobą w coś w rodzaju bukietu. Wszystkie kamienie mają fioletowy kolor, za wyjątkiem silnie podświetlonego po lewej stronie, który wydaje się przezroczysty i bezbarwny. Kamienie połączone są ze sobą za pomocą metalowych drucików.

Rc6pTZqz10oIP

Zdjęcie przedstawia dwa oszlifowane kamienie z kwarcu różowego o kształtach wielościennych kropli, stanowiące zapewne elementy biżuterii, lecz bez oprawy. Lewy kamień ułożony jest klasycznie, to znaczy szerszą stroną do dołu, natomiast prawy obrócony jest w prawo o dziewięćdziesiąt stopni.

Piasek jest podstawowym składnikiem zaprawy murarskiej i cementu oraz surowcem do produkcji wyrobów ceramicznych, a także różnych rodzajów szkła, jak np. okiennego, ozdobnego czy wodnego.

Ciekawym doświadczeniem chemicznym są tzw. chemiczne ogrody. Polega to na dodaniu soli różnych metali przejściowych. Te, w wyniku oddziaływania ze szkłem wodnym, tworzą piękne różnobarwne wykwity, które przypominają szybko rosnące rośliny.

Ponadto z piasku otrzymuje się krzem i jego stopy, wytwarza karborund (węglik krzemu o wzorze sumarycznym $\text{SiC}$, będący twardym materiałem szlifierskim).

RTKhR1N34rujh

Zdjęcie przedstawia wiadro na budowie pełne świeżej zaprawy murarskiej. Wewnątrz wiadra znajduje się też trójkątna kielnia.

R132uHZTYFgZb

Zdjęcie przedstawia białe płytki ceramiczne ułożone w dwóch stosach po około dziesięć płytek na starej, drewnianej podłodze. Stos po lewej stronie to płytki większe, prawdopodobnie podłogowe. Stos po prawej zawiera płytki mniejsze, ścienne.

RQ736M385WOX5

Zdjęcie przedstawia ozdobną butelkę z grubego, niebieskiego szkła. Butelka ma kształt pofalowany i leży na boku, na białej, płaskiej powierzchni.

RCsAF5xFPZoSX

Zdjęcie przedstawia przezroczystą butelkę o kwadratowym przekroju wypełnioną cieczą z dziwacznymi, barwnymi kształtami i pnączami. Zawartość wygląda jak wodorosty, lecz w rzeczywistości jest efektem przeprowadzonego doświadczenia chemicznego.

R1U8aiu8Gi8h6

Zdjęcie przedstawia czarną, półkulistą bryłę wykonaną z monokrystalicznego węgliku krzemu, zwanego też karborundem. Na pierwszy rzut oka przypominająca spłaszczoną kroplę półkula wydaje się idealnie gładka, ale w rzeczywistości jej powierzchnia jest pofałdowana. Jednak i tak bardzo dobrze odbija ona światło, przez co ma właściwości lustrzane.

RoMO1m5YT2LSB

Zdjęcie przedstawia kawałek krystalicznego krzemu na białym tle. Ma on postać czarnej, błyszczącej bryły o powierzchni przypominającej nieco pomiętą folię aluminiową.

5. Krzem − pierwiastek życia i elektroniki

Właściwości fizyczne i chemiczne krzemu

Krzem to substancja stała o barwie ciemnoszarej i metalicznym połysku. Tworzy kryształy podobne do kryształów diamentu. Jest półprzewodnikiem. To pierwiastek twardy ($6,5$ w skali Mohsa) i kruchy zarazem. Ma wysoką temperaturę topnienia ($1863 \text{K}$), podczas którego zmniejsza swoją objętość, podobnie jak woda. Jest mało aktywny chemicznie. Nie reaguje z wodą ani z kwasami, z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego. W temperaturze pokojowej, krzem reaguje tylko z fluorem, tworząc czterofluorek krzemu – ${\text{SiF}}_4$. Równanie reakcji jest następujące:

Po ogrzaniu wchodzi w reakcje z tlenem i azotem, dzięki czemu w temperaturach około $1000 \text{K}$ powstają tlenek krzemu ${\text{SiO}}_2$ i azotek krzemu ${\text{Si}}_3{\text{N}}_4$:

W temperaturach powyżej $2300 \text{K}$ reaguje między innymi z węglem, tworząc węglik krzemu:

W wysokich temperaturach reaguje także z metalami, tworząc krzemki np. ${\text{Mg}}_2\text{Si}$.

RbA5OxsnhtLnB

Plansza prezentuje ważne informacje o roli krzemu w organizmie człowieka. Znajdujący się na niej tekst głosi: „Organizm ludzki potrzebuje od dwudziestu do trzydziestu miligramów krzemu dziennie. Większej dawki wymagają kobiety w ciąży, osoby po operacjach kostnych oraz ludzie starsi, gdyż ilość tego pierwiastka w narządach maleje z wiekiem. Krzem usuwa z komórek substancje toksyczne, korzystnie wpływa na naczynia włosowate, uszczelniając je, zwiększa wytrzymałość tkanki kostnej, wzmacnia zdolność obrony organizmu przed zakażeniami, zapobiega przedwczesnemu starzeniu się. Usuwa podrażnienia i stany zapalne skóry, poprawiając jej ogólny wygląd i zapobiegając wiotczeniu. Ogranicza wypadanie włosów, przyspiesza ich wzrost, wzmacnia paznokcie. Niedobór krzemu jest też przyczyną kłopotów z pamięcią."

R1cA8K307Uwy2

Ilustracja ma postać tablicy, na której zapisano sześć reakcji charakterystycznych dla krzemu. Pierwsza: $\text{Si}+2 \text{NaOH}+{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{Na}}_2{\text{SiO}}_3+2 {\text{H}}_2$; Druga: $\text{Si}+4 \text{HF}\to {\text{SiF}}_{4\left(\mathrm{g}\right)}+2 {\text{H}}_2$; Trzecia: $\text{Si}+{\text{O}}_2\to {\text{SiO}}_2$; Czwarta: $3 \text{Si}+2 {\text{N}}_2\to {\text{Si}}_3{\text{N}}_4$; Piąta: $\text{Si}+\text{C}\to \text{SiC}$; Szósta: $\text{Si}+2 \text{Mg}\to {\text{Mg}}_2\text{Si}$.

Otrzymywanie krzemu

W warunkach laboratoryjnych można go otrzymać z krzemionki, którą wówczas redukuje się magnezem. Na skalę przemysłową krzem jest produkowany przez prażenie krzemionki, węgla i żelaza w piecu elektrycznym. Do zapoczątkowania tych procesów potrzebna jest wysoka temperatura – ponad $2273 \text{K}$. Wydzielony krzem uwalnia się od domieszek tlenku magnezu oraz resztek substratów przez kolejne traktowanie spieku kwasem solnym, a następnie fluorowodorem. W przemyśle elektronicznym potrzebny jest bowiem krzem o wysokiej czystości.

Zastosowanie krzemu

Wkroczył na arenę elektroniki na początku lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku. Kiedy w $1947 \text{r}.$ został skonstruowany tranzystor ostrzowy, uznano go za jedno z największych osiągnięć $\text{XX} \text{w}.$ Dziś tranzystory są coraz mniejsze, szybsze i mniej energochłonne. Obecnie krzem służy do produkcji półprzewodnikowych układów scalonych, wafli do wytwarzania chipów krzemowych, kolektorów słonecznych, żaroodpornych płytek, którymi pokrywa się powierzchnie statków. Ponadto stosuje się go jako dodatek stopowy, ponieważ poprawia właściwości kwasoodporne stali. Stopy krzemu z glinem są używane do odlewów. Z kolei dietetycy nazywają go pierwiastkiem zdrowia i długowieczności.

Podsumowanie

• Tlenek krzemu($\text{IV}$) występuje w przyrodzie w postaci krystalicznej, głównie jako kwarc, oraz bezpostaciowej – jako opal i ziemia okrzemkowa.

• Tlenek krzemu($\text{IV}$) to ciało stałe, krystaliczne, bezbarwne, nierozpuszczalne w wodzie ani w innych popularnych rozpuszczalnikach. To substancja o wysokiej temperaturze topnienia i dużej twardości.

• Tlenek krzemu($\text{IV}$) wykazuje małą aktywność chemiczną; nie rozkłada się pod wpływem wysokiej temperatury, nie reaguje z wodą, kwasami (wyjątkiem jest kwas fluorowodorowy), po ogrzaniu reaguje z tlenkami i wodorotlenkami metali oraz z nielicznymi pierwiastkami, np. z węglem, magnezem. Zalicza się go do tlenków o charakterze kwasowym.

Amedeo Avogadro (znany też jako Amadeo Avogadro)Amedeo Avogadro (znany też jako Amadeo Avogadro)

R15ZBsdfSfERX1

Grafika przedstawia portret Amedeo Avogadro. Portret jest czarno—biały, wykonany najprawdopodobniej ołówkiem, ma kształt owalu. Amedeo Avogadro został ukazany jako starszy, szczupły mężczyzna o rzadkich, ciemnych włosach i bokobrodach. Ma on wysokie czoło, lekko wyłupiaste oczy i duży, prosty nos. Ubrany jest w białą koszulę i szarą marynarkę.

Amedeo Avogadro (znany też jako Amadeo Avogadro)

$\text{09.08.1776}$

$\text{09.07.1856}$

Karierę zawodową rozpoczął jako prawnik. Następnie został profesorem fizyki matematycznej. Avogadro stwierdził, że równe objętości wszystkich gazów, w tych samych warunkach temperatury i ciśnienia, zawierają jednakowe liczby cząsteczek (prawo Avogadra).
Jego hipoteza była kluczem do rozwiązania wielu problemów, przed którymi stanęły nauki chemiczne $\text{XIX} \text{w}.$
Liczbę ${\mathrm{N}}_{\mathrm{A}}=6,02·{10}^{-23}$, związaną z definicją mola, jednej z podstawowych jednostek układu SI, nazwano od nazwiska uczonego liczbą Avogadra.

Carl Friedrich Christian Mohs

RY8lAcqdKBHvM1

Grafika przedstawia portret Carla Friedricha Christiana Mohsa. Portret jest czarno—biały, wykonany najprawdopodobniej ołówkiem. Mężczyzna siedzi na fotelu ustawionym pod ukosem do obserwatora. Ma on krótkie, siwe, delikatnie kręcące się włosy, wysokie czoło i duży, prosty nos. Ubrany jest w białą koszulę i zapiętą, czarną marynarkę, do której przypięty jest order.

Carl Friedrich Christian Mohs

$\text{29.01.1773}$

$\text{29.09.1839}$

Studiował chemię, matematykę i fizykę na Uniwersytecie w Halle, a także mineralogię na Akademii Górniczej we Freibergu. W $1802 \text{r}.$ przeniósł się do Austrii, gdzie zajmował się badaniem i klasyfikacją minerałów. Największym, najbardziej znanym i powszechnie wykorzystywanym do dziś osiągnięciem Mohsa jest zaproponowana przez niego w $1812 \text{r}.$ dziesięciostopniowa skala twardości minerałów. Pozwala ona określać stopień odporności minerałów twardszych na zarysowania przez minerały bardziej miękkie.

Słownik

podział skał ze względu na sposób powstawania

podział skał ze względu na sposób powstawania

R1CaCjJSIyPw5

Ilustracja przedstawia podział skał ze względu na sposób powstawania wraz z ilustracjami poglądowymi oraz przykładami. Pierwsza grupa to skały magmowe, takie jak granit, bazalt i pumeks, powstające z krzepnięcia magmy w głębi Ziemi (skały plutoniczne) lub na jej powierzchni (skały wulkaniczne). Na ilustracji ukazano chropowatą powierzchnię skały pokrytą drobnymi plamkami w kolorach: białym, szarym i czarnym. Drugi rodzaj, to skały osadowe, takie jak piaskowiec, wapień i gips, powstające w procesie sedymentacji materiału okruchowego, organicznego oraz chemicznego, głównie w środowisku wodnym. Na ilustracji ukazano powierzchnię skały pokrytą jasno oraz ciemnobrązowymi pasami i nielicznymi białymi plamami. Trzecia, ostatnia grupa to skały przeobrażone, takie jak marmur, gnejs i łupki, powstałe podczas działania podwyższonego ciśnienia i temperatury na istniejące już skały magmowe i osadowe. Na ilustracji ukazano powierzchnię skały w kolorze brązowo—szarym, z licznymi podłużnymi, ciemnobrązowymi wgłębieniami.

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:

1

Ćwiczenie 1

RRd8tSSEFHOGc1

Połącz w pary ilustracje z nazwami spotykanych w przyrodzie odmian tlenku krzemu(IV).

Połącz w pary ilustracje z nazwami spotykanych w przyrodzie odmian tlenku krzemu(IV).

RR70szcyHVvCV1

Opal Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Agat Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Kryształ górski Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Cytryn Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Ametyst Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy

Opal Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Agat Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Kryształ górski Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Cytryn Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy Ametyst Możliwe odpowiedzi: 1. Kamień o pięknej grze barw, 2. element 2 prawy, 3. element 5 prawy, 4. element 3 prawy, 5. element 4 prawy

1

Ćwiczenie 2

R3WSUAWVD99WW

Łączenie par. Oceń, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.. Tlenku krzemu(IV) ma charakter kwasowy.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Tlenek krzemu(IV) reaguje z kwasami.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Krzem to pierwiastek, który zajmuje drugie miejsce we Wszechświecie ze względu na rozpowszechnienie.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Krzemionka to ciało stałe, twarde, o wysokiej temperaturze topnienia, aktywne chemicznie.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Szkło kwarcowe jest wrażliwe na nagłe zmiany temperatury.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Tlenek krzemu(IV) nie rozkłada się pod wpływem wysokiej temperatury.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Do wyrobu narzędzi i broni kiedyś używano krzemianów.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Łączenie par. Oceń, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.. Tlenku krzemu(IV) ma charakter kwasowy.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Tlenek krzemu(IV) reaguje z kwasami.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Krzem to pierwiastek, który zajmuje drugie miejsce we Wszechświecie ze względu na rozpowszechnienie.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Krzemionka to ciało stałe, twarde, o wysokiej temperaturze topnienia, aktywne chemicznie.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Szkło kwarcowe jest wrażliwe na nagłe zmiany temperatury.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Tlenek krzemu(IV) nie rozkłada się pod wpływem wysokiej temperatury.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Do wyrobu narzędzi i broni kiedyś używano krzemianów.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

2

Ćwiczenie 3

RIJAASfA9hFQL

Uzupełnij poniższe zdania, wybierając brakujące elementy z listy. Trawienie szkła polega na 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje się krzemionki, w wyniku jej reakcji z kwasem 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje.
Kwas fluorowodorowy 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje być przechowywany w naczyniach szklanych i porcelanowych, ponieważ 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje z krzemionką.
W skali Mohsa, twardość kwarcu jest 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje od diamentu i 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje od szkła.
Krzem otrzymujemy w reakcji 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje z 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje.

Uzupełnij poniższe zdania, wybierając brakujące elementy z listy. Trawienie szkła polega na 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje się krzemionki, w wyniku jej reakcji z kwasem 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje.
Kwas fluorowodorowy 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje być przechowywany w naczyniach szklanych i porcelanowych, ponieważ 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje z krzemionką.
W skali Mohsa, twardość kwarcu jest 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje od diamentu i 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje od szkła.
Krzem otrzymujemy w reakcji 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje z 1. tlenku krzemu(IV), 2. magnezem, węglem, 3. większa, 4. roztwarzaniu, 5. krzemianu, 6. może, 7. większa, 8. mniejsza, 9. solnym, 10. fluorowodorowym, 11. mniejsza, 12. nie może, 13. rozpuszczaniu, 14. wodorotlenkiem sodu, 15. reaguje, 16. nie reaguje.

2

Ćwiczenie 4

R1ZnEiU7omseE

Krzem i jego związki znajdują wiele zastosowań w różnych gałęziach gospodarki. Połącz w pary nazwy substancji z ich zastosowaniem. silikażel Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący kwarc Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący szkło wodne Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący piasek kwarcowy Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący

Krzem i jego związki znajdują wiele zastosowań w różnych gałęziach gospodarki. Połącz w pary nazwy substancji z ich zastosowaniem. silikażel Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący kwarc Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący szkło wodne Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący piasek kwarcowy Możliwe odpowiedzi: 1. impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, 2. zapalniczki piezoelektryczne, także do wyrobu sonarów, pryzmatów, produkcji szkła laboratoryjnego i wyrobów jubilerskich, 3. produkcja cementu, szkła i zaprawy murarskiej, 4. środek suszący

Krzem i jego związki znajdują wiele zastosowań w różnych gałęziach gospodarki. Połącz w pary nazwy substancji z ich zastosowaniem.

impregnacja drewna, papieru, tkanin, wyrób kitów żaroodpornych i kwasoodpornych, jako środek suszący, zapalniczki piezoelektryczne, wyrób sonarów, do wyrobu pryzmatów, produkcja szkła laboratoryjnego, wyroby jubilerskie, produkcja cementu, produkcja szkła, produkcja zaprawy murarskiej

silikażel
kwarc
szkło wodne
piasek kwarcowy

2

Ćwiczenie 5

RWOuTnuWm1n4S

Uzupełnij poniższy tekst, przeciągając brakujące określenia. ${\mathrm{SiO}}_2$, czyli 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła, jest 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła. Przyglądając się drobinom piasku, można stwierdzić, że krzemionka ma postać 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła. Związek ten 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła się w wodzie i innych popularnych rozpuszczalnikach. Ze względu na dużą trwałość wiązań między krzemem i tlenem, kwarc jest minerałem 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła. Po zamknięciu obwodu z ${\mathrm{SiO}}_2$, żarówka się 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła, co oznacza, że krzemionka 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła prądu elektrycznego. Tlenek krzemu(IV) jest związkiem o 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła aktywności chemicznej. Związek ten 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła ani z wodą, ani z kwasem solnym, a 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła z wodorotlenkiem sodu, dając tym samym 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła.

Uzupełnij poniższy tekst, przeciągając brakujące określenia. ${\mathrm{SiO}}_2$, czyli 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła, jest 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła. Przyglądając się drobinom piasku, można stwierdzić, że krzemionka ma postać 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła. Związek ten 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła się w wodzie i innych popularnych rozpuszczalnikach. Ze względu na dużą trwałość wiązań między krzemem i tlenem, kwarc jest minerałem 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła. Po zamknięciu obwodu z ${\mathrm{SiO}}_2$, żarówka się 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła, co oznacza, że krzemionka 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła prądu elektrycznego. Tlenek krzemu(IV) jest związkiem o 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła aktywności chemicznej. Związek ten 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła ani z wodą, ani z kwasem solnym, a 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła z wodorotlenkiem sodu, dając tym samym 1. kwas, 2. nie rozpuszcza, 3. tlenek krzemu(IV), 4. substancją stałą, 5. małej, 6. krystaliczną, 7. nie reaguje, 8. sól, 9. nie przewodzi, 10. twardym, 11. reaguje, 12. wodorotlenek, 13. nie zaświeciła.

2

Ćwiczenie 6

R1YY4NAq1HsBG

Odpowiedz na pytania lub uzupełnij tekst. 1. Nazwa należącego do 14. grupy układu okresowego pierwiastka, którego elektrony w stanie podstawowym są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych., 2. Szkło stosowane do produkcji światłowodów., 3. Na zjawisku piezoelektrycznym opiera się budowa kwarcowego..., 4. Odmiana kwarcu o fioletowym zabarwieniu., 5. Skała osadowa, wykorzystywana przez człowieka w prehistorii jako materiał do wyrobu narzędzi, broni i do krzesania ognia., 6. Sole kwasu krzemowego., 7. Charakter chemiczny tlenku krzemu(IV)., 8. Nazwa zwyczajowa węgliku krzemu., 9. Wielkocząsteczkowe związki krzemoorganiczne, które mogą być m.in. wykorzystywane w budownictwie jako materiały uszczelniające i łączące., 10. Najczęściej spotykany w przyrodzie minerał, którego składnikiem jest ${\mathrm{SiO}}_2$.

Odpowiedz na pytania lub uzupełnij tekst. 1. Nazwa należącego do 14. grupy układu okresowego pierwiastka, którego elektrony w stanie podstawowym są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych., 2. Szkło stosowane do produkcji światłowodów., 3. Na zjawisku piezoelektrycznym opiera się budowa kwarcowego..., 4. Odmiana kwarcu o fioletowym zabarwieniu., 5. Skała osadowa, wykorzystywana przez człowieka w prehistorii jako materiał do wyrobu narzędzi, broni i do krzesania ognia., 6. Sole kwasu krzemowego., 7. Charakter chemiczny tlenku krzemu(IV)., 8. Nazwa zwyczajowa węgliku krzemu., 9. Wielkocząsteczkowe związki krzemoorganiczne, które mogą być m.in. wykorzystywane w budownictwie jako materiały uszczelniające i łączące., 10. Najczęściej spotykany w przyrodzie minerał, którego składnikiem jest ${\mathrm{SiO}}_2$.

Rozwiąż krzyżówkę.

1. Nazwa należącego do 14. grupy układu okresowego pierwiastka, którego elektrony są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych.
2. Szkło stosowane do produkcji światłowodów.
3. Na zjawisku piezoelektrycznym opiera się budowa kwarcowego...
4. Odmiana kwarcu o fioletowym zabarwieniu.
5. Skała osadowa wykorzystywana przez człowieka w prehistorii jako materiał do wyrobu narzędzi, broni i do krzesania ognia.
6. Sole kwasu krzemowego.
7. Charakter chemiczny tlenku krzemu(IV).
8. Nazwa zwyczajowa węgliku krzemu.
9. Wielkocząsteczkowe związki krzemoorganiczne, które mogą być m.in. wykorzystywane w budownictwie jako materiały uszczelniające i łączące.
10. Najczęściej spotykany w przyrodzie minerał, którego składnikiem jest ${\mathrm{SiO}}_2$.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

RHWEasSwBbhuM

Nazwa należącego do 14. grupy układu okresowego pierwiastka, którego elektrony w stanie podstawowym są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych.
1. krzem

Nazwa należącego do 14. grupy układu okresowego pierwiastka, którego elektrony w stanie podstawowym są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych.
1. krzem

2

Ćwiczenie 7

RtGxnd8dZWZ96

Odszukaj krzem w układzie okresowym, określ jego położenie, liczbę atomową oraz opisz budowę atomu tego pierwiastka. Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy. Krzem znajduje się w 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14. grupie i w 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14. okresie układu okresowego pierwiastków chemicznych.
Jego liczba atomowa to 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14.
W skład izotopu krzemu ²⁸Si wchodzi: 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14.
Atom krzemu dysponuje 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14 elektronami walencyjnymi.

Odszukaj krzem w układzie okresowym, określ jego położenie, liczbę atomową oraz opisz budowę atomu tego pierwiastka. Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy. Krzem znajduje się w 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14. grupie i w 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14. okresie układu okresowego pierwiastków chemicznych.
Jego liczba atomowa to 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14.
W skład izotopu krzemu ²⁸Si wchodzi: 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14.
Atom krzemu dysponuje 1. 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 2. 14, 3. Z = 14, 4. 14, 5. 14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 6. 4, 7. 3, 8. 3, 9. 14, 10. 3, 11. 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 12. 4, 13. IV B, 14. Z = 28, 15. A = 14 elektronami walencyjnymi.

Odszukaj krzem w układzie okresowym, określ jego położenie, liczbę atomową oraz opisz budowę atomu tego pierwiastka. Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy.

14 protonów, 14 elektronów i 28 neutronów, 14 protonów, 14 elektronów i 14 neutronów, 4, 3, Z = 28, Z = 14, 14, 14, 28 protonów, 28 elektronów i 28 neutronów, 3, 14, IV B, 4, 3, A = 14

Krzem znajduje się w .......................................................................................... grupie i w .......................................................................................... okresie układu okresowego pierwiastków chemicznych.
Jego liczba atomowa to ...........................................................................................
W skład izotopu krzemu Si-28 wchodzi: ...........................................................................................
Atom krzemu dysponuje .......................................................................................... elektronami walencyjnymi.

3

Ćwiczenie 8

Jak już wiesz, krzem znajduje liczne zastosowania w elektronice – np. jako materiał do produkcji układów scalonych. Jednak wymaga się, aby surowiec ten był w formie monokryształu. Metodę otrzymywania monokryształu krzemu wynalazł polski chemik, Jan Czochralski. Przeczytaj krótki opis oraz zapoznaj się ze schematem etapów otrzymywania monokryształu krzemu, a następnie wykonaj polecenie. Skorzystaj ze słownika zamieszczonego pod zadaniem.

The Czochralski method, also known as Czochralski technique or Czochralski process, is a method of crystal growth used to obtain single crystals of semiconductors (e.g. silicon), metals, salts and synthetic gemstones. This method is named after Polish chemist Jan Czochralski, who invented the method in $1915$. He discovered it by accident: instead of dipping his pen into his inkwell, he dipped it in molten tin, and drew a tin filament, which later proved to be a single crystal.

R1ULJ21Rg7ynu

Grafika przedstawia pięć schematycznych walców. Walce te mają za zadanie przedstawić schematycznie naczynie laboratoryjne. Pierwsze naczynie zaciemnione jest na dole kolorem szarym mniej więcej do połowy. Na wierzchu są nieregularne ciemnoszare figury o ostrych wierzchołkach rozstawione w nieregularny sposób. Pod naczyniem napis "melting of polysilicon, doping". Drugie naczynie zapełnione od dołu szarym kolorem na wysokość 3/4 walca. Od góry do dołu poprowadzona jest strzałka skierowana w grotem w dół. Pod naczyniem napis "introduction of the seed crystal". Trzecie naczynie zapełnione od dołu szarym kolorem na wysokość 3/4. Od góry do dołu poprowadzona jest pionowa linia na końcu której jest mały, ciemnoszary stożek umiejscowiony na szarym polu. Podpis pod naczyniem "beginning of the crystal growth". Czwarte naczynie zaciemnione jest na dole kolorem szarym mniej więcej do połowy figury. Z góry do dołu poprowadzona jest pionowa linia na końcu której znajduje się ciemnoszary stożek, którego podstawa jest przedłużona w dół tworząc walec. Przypomina to świeczkę. Podstawa ciemnoszarego walca dotyka szarego wypełnienia naczynia. Napis pod naczyniem "crystal pulling". Piąte naczynie zapełnione jest na dole w niewielkiej ilości szarym kolorem. Nad zaciemnieniem jest ciemnoszary walec o zakończeniu stożka i prostej pionowej linii. Walec ten nie dotyka jasnoszarej powierzchni. Napis pod naczyniem "formed crystal with a residue of melted silicon”.

RREZc6P3PIJmV

Grafika przedstawia ciemny pręt do produkcji monokryształów krzemu metodą Czochralskiego. Pręt posiada na jednym końcu błyszczącą końcówkę o nieregularnej powierzchni. Ta część służy jako kryształ zarodkowy. Pozostała część pręta jest matowa. Pręt posiada również wcięcie w jednym miejscu. Wcięcie służy za uchwyt.

RYIE9aRYW4ypM

Uporządkuj etapy otrzymywania monokryształu krzemu. Elementy do uszeregowania: 1. roztopienie polikrzemu, 2. rozpoczęcie wzrostu kryształu, 3. wprowadzenie zarodka krystalizacji, 4. otrzymanie gotowego monokryształu, 5. wyjmowanie kryształu z cieczy, 6. domieszkowanie (np. metalami)

Uporządkuj etapy otrzymywania monokryształu krzemu. Elementy do uszeregowania: 1. roztopienie polikrzemu, 2. rozpoczęcie wzrostu kryształu, 3. wprowadzenie zarodka krystalizacji, 4. otrzymanie gotowego monokryształu, 5. wyjmowanie kryształu z cieczy, 6. domieszkowanie (np. metalami)

Glossary

Glossary

dip

dip

RqFk7DxlyTqty

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

zanurzać

doping

doping

RPz2KEJu9xgSK

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

domieszkowanie

draw

draw

R19EAUd5Ao5Gb

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

wyciągnąć, narysować

filament

filament

R1L6jl9KThTzF

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

włókno

gemstone

gemstone

RUI9bq8bOARg2

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

kamień szlachetny

inkwell

inkwell

RoiczMDYHq013

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

kałamarz

molten

molten

R1ZEpG7BrZ0rx

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

roztopiony

obtain

obtain

R13MhmorF6pSL

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

otrzymać

polysilicon

polysilicon

RKg2DJH53qBkV

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

polikrzem

residue

residue

R1SEDMB21ZA8P

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

pozostałość

seed crystal

seed crystal

R1cFq4Q8I7BTE

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

zarodek krystalizacji

semiconductor

semiconductor

R13DopkFAHWCH

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

półprzewodnik

tin

tin

R1b3qHMz4EIJs

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/b/P1G3g8JOd

cyna

Bibliografia

Bielński A., Podstawy chemii nieorganicznej, t. 1‑2, Warszawa 2012, wyd. 6.

Encyklopedia PWN.

Pazdro K. M., Chemia. Pierwiastki i związki nieorganiczne, Warszawa 2012.