Czy wiesz, że piasek na plaży, naszyjnik z ametystów, szklany wazonik oraz światłowody mają ze sobą wiele wspólnego? Łączy je jeden z najpospolitszych związków chemicznych na Ziemi – krzemionka, czyli tlenek krzemu(). Najbardziej pospolitą formą, w jakiej występuje, jest piasek. Jaką drogę musi przebyć, zanim przemieni się w wiele użytecznych przedmiotów?
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
wzór sumaryczny tlenku krzemu();
przykłady tlenków kwasowych, zasadowych i obojętnych;
wpływ budowy atomu na położenie pierwiastka w układzie okresowym;
definicję izotopów.
Nauczysz się
badać i opisywać właściwości fizyczne i chemiczne tlenku krzemu();
wymieniać występujące w przyrodzie odmiany i określać ich zastosowanie;
wyjaśniać, dlaczego szkła kwarcowego używa się do produkcji tygli laboratoryjnych i lamp stosowanych w medycynie do leczenia między innymi chorób skóry (głównie łuszczycy i trądziku);
uzasadniać sposób przechowywania kwasu fluorowodorowego.
iWebXdSiXt_d5e184
1. Występowanie tlenku krzemu() w przyrodzie
Najbardziej zewnętrzna i najlepiej poznana warstwa skalna Ziemi to skorupa ziemska. Tylko pierwiastków występuje w niej w ilości większej niż , co stanowi aż masy tej części kuli ziemskiej.
R1OA0WHAn3p5f
Polecenie 1
RlSGz4muzILSI
Polecenie 2
RWY68fMgW3rao
Drugim po tlenie najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej jest krzem, a tlenek krzemu(), 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.:
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
RIrLTOdr0bWo0
RcuqsUI3g0Hwj
R1Yac29xFoRFg
RTPICrtAIAs9f
RxuyQREMkn3sk
RJzH93OP13fSJ
RFjvPlnQi5oIe
R12Rm7AJmiXbl
RnOg9kHr3riK2
RL2i454wm0aJA
RmaGTk1jHftzF
RimLwGMiB1WJR
R1VPxWmlfIUSe
RIGlMHoyqSrr0
RvhxSdqOyhUJp
R1CxpDC758E6Q
RDbtstSt4W0wR
iWebXdSiXt_d5e235
2. Właściwości fizyczne tlenku krzemu()
Badanie właściwości fizycznych krzemionki
Doświadczenie 1
RqQDZDOVhFUYP
Czy wiesz jakie właściwości fizyczne wykazuje tlenek krzemu()?
W tym celu wykonano doświadczenie. W oparciu o hipotezę, napisano obserwacje oraz sformułowano odpowiednie wnioski.
Problem badawczy: Jakie właściwości fizyczne wykazuje podstawowy składnik piasku?
Hipoteza: Tlenek krzemu() to twarda, nierozpuszczalna w wodzie substancja stała, która nie przewodzi prądu elektrycznego.
Co było potrzebne:
tlenek krzemu() w postaci piasku kwarcowego;
tlenek krzemu() w postaci kryształu;
woda;
zlewki;
bagietka;
kawałek szyby (lub innego nieutwardzanego szkła);
dwie elektrody grafitowe;
drucik;
bateria;
żarówka.
Przebieg doświadczenia:
Niewielką ilość tlenku krzemu() umieszczono w zlewce, nalano wodę, a zawartość wymieszano bagietką. Kryształ kwarcu wykorzystano do sprawdzenia, czy substancja ta rysuje szkło. W tym celu potarto szkło kryształem kwarcu. Trzecią porcję wprowadzono do zlewki, w której należało umieścić dwie elektrody, połączone drucikiem z żarówką i baterią, zamykając obwód elektryczny. Następnie dotknięto elektrodami powierzchni kryształu, zamykając obwód.
Obserwacje:
Tlenek krzemu() praktycznie nie rozpuszczał się w wodzie. Szkło zostało zarysowane po przesunięciu kryształu kwarcu po powierzchni szkła. Po zamknięciu obwodu elektrycznego żarówka się nie zaświeciła.
Wnioski
Tlenek krzemu() jest substancją stałą, krystaliczną, nie rozpuszcza się w wodzie. Ze względu na dużą trwałość wiązań między krzemem i tlenem, kwarc jest minerałem twardym. W –stopniowej skali twardości Mohsa twardość szkła okiennego wynosi , a kwarcu – . Po zamknięciu obwodu, w którym umieszczono piasek, żarówka się nie zaświeciła, czyli tlenek krzemu() nie przewodzi prądu elektrycznego.
1
Polecenie 3
R7Lgg0yBs2lLx
Obserwacje: Zwróć uwagę na to, czy piasek reaguje w jakikolwiek sposób z wodą. Czy szkło zostało zarysowane? Żarówka zaświeciła się po zamknięciu układu?
Wnioski: Jakie właściwości fizyczne ma tlenek krzemu(IV)? Jak twardym jest materiałem? Przewodzi prąd elektryczny czy jest izolatorem?
Obserwacje: Tlenek krzemu(IV) praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie. Szkło zostało zarysowane po przesunięciu kryształu kwarcu po powierzchni szkła. Po zamknięciu obwodu elektrycznego żarówka się nie zaświeciła.
Wnioski: Tlenek krzemu(IV) jest substancją stałą, krystaliczną, nie rozpuszcza się w wodzie.
Ze względu na dużą trwałość wiązań między krzemem i tlenem, kwarc jest minerałem twardym. W 10‑stopniowej skali twardości Mohsa twardość szkła okiennego wynosi 5‑6, a kwarcu – 7.
Po zamknięciu obwodu, w którym umieszczono piasek, żarówka się nie zaświeciła, czyli tlenek krzemu(IV) nie przewodzi prądu elektrycznego.
Polecenie 4
RA9z4q9RhwqQX
Polecenie 5
R1cfMyN6Sz9g9
1
Polecenie 6
Przeanalizuj twardość poszczególnych minerałów w skali Mohsa. Następnie wskaż, które z poniższych zdań są prawdziwe.
R12hHDZudXSOa
Poniżej przedstawiono twardość poszczególnych minerałów w skali Mohsa:
talk;
gips;
kalcyt;
fluoryt;
apatyt;
ortoklaz;
kwarc;
topaz;
korund;
diament.
Na jej podstawie wskaż, które z poniższych zdań są prawdziwe.
R1cVMzmQclXCp
iWebXdSiXt_d5e332
3. Właściwości chemiczne tlenku krzemu()
Doświadczenie 2
R40na4tZg35SX
Zbadano jakie właściwości chemiczne wykazuje tlenek krzemu().
Problem badawczy:
Jakie właściwości chemiczne wykazuje podstawowy składnik piasku?
Hipoteza:
Tlenek krzemu() to substancja o małej aktywności chemicznej i charakterze kwasowym.
Co było potrzebne:
tlenek krzemu() w postaci piasku kwarcowego;
woda;
stężony roztwór wodorotlenku sodu;
stężony roztwór kwasu chlorowodorowego;
probówki;
korki;
łapa do probówek;
palnik gazowy;
wkraplacze;
łyżka.
Przebieg doświadczenia:
Zanim przystąpiono do wykonywania tego doświadczenia, należało założyć okulary i rękawice ochronne. Do trzech probówek wprowadzono po około piasku kwarcowego. Do pierwszej probówki dodano wodę, do drugiej wprowadzono stężony roztwór wodorotlenku sodu, a do trzeciej stężony roztwór kwasu chlorowodorowego. Zatkano probówki korkiem i wstrząśnięto ich zawartość. Odkorkowano probówki i ogrzewano w płomieniu palnika.
Obserwacje:
Tlenek krzemu() nie roztwarzał się i nie reagował z wodą ani z kwasem chlorowodorowym, nawet po ogrzaniu. Roztwarzał się pod wpływem wodorotlenku sodu.
Wnioski:
Tlenek krzemu() jest tlenkiem kwasowym o małej aktywności chemicznej. Nie jest kwasotwórczy. Roztwarza się pod wpływem wodorotlenku sodu, co można opisać równaniem reakcji:
>
R8IsSFXme5f3H
1
Polecenie 7
RakRq42sjYlVU
Obserwacje: Czy tlenek krzemu(IV) uległ roztworzeniu?
Wnioski: O czym świadczy reakcja lub brak reakcji z kwasem lub zasadą?
Obserwacje: Tlenek krzemu(IV) nie roztwarza się i nie reaguje z wodą ani z kwasem chlorowodorowym, nawet po ogrzaniu. Roztwarza się pod wpływem wodorotlenku sodu.
Wnioski: Tlenek krzemu(IV) jest tlenkiem kwasowym o małej aktywności chemicznej. Nie jest kwasotwórczy. Roztwarza się pod wpływem wodorotlenku sodu, co można opisać równaniem reakcji:
R1231PGZ3KhR4
Polecenie 8
R1Z0qZkr8HoRP
Ponadto (czego nie mieliśmy już okazji zaobserwować), analogiczne przemiany zachodzą podczas stapiania tlenku krzemu() 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;
z magnezem.
Te reakcje chemiczne wykorzystuje się do otrzymywania krzemu.
Polecenie 9
R1QrTOMH05FoL
1
Polecenie 10
RStZL5X79xMEQ
Które substancje używane podczas doświadczenia mają właściwości żrące? Dlaczego należy zwracać uwagę na to, w którą stronę ma być skierowany wylot probówki?
Podczas przeprowadzania doświadczenia używane są substancje żrące: wodorotlenek sodu oraz stężony kwas chlorowodorowy. Działają drażniąco na skórę, powodują oparzenia, a w razie dostania się do oczu – grożą jego uszkodzeniem. Podczas ogrzewania, wylot probówki nie może być skierowany w kierunku eksperymentatora, ponieważ w przypadku wrzenia, kwas lub wodorotlenek może gwałtowanie wydostać się z probówki i rozprysnąć, stwarzając zagrożenie.
iWebXdSiXt_d5e482
4. Zastosowanie tlenku krzemu()
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
R1KYuJj2zuP8W
R1RYwDetimqbC
RSdYTOOAjezSL
R1cd8skLzlz8R
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
R1dyAXrdgKUgi
R2VTitvjXrHJY
RJ6g0nJ8eD384
RAUMQDBn66A6M
RIVH4ZTNj2EgH
RVTNLukGrGNin
Rc6pTZqz10oIP
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 , będący twardym materiałem szlifierskim).
RTKhR1N34rujh
R132uHZTYFgZb
RQ736M385WOX5
RCsAF5xFPZoSX
R1U8aiu8Gi8h6
RoMO1m5YT2LSB
Ciekawostka
Sodowe szkło wodne zostało wynalezione przed około lat przez mieszkańców Teb – starożytnego miasta w górnym Egipcie. To stężony wodny roztwór krzemianu sodu z dodatkiem wodorotlenku sodu, który zapobiega hydrolizie. Do połowy nie znaleziono zastosowania dla tej substancji, więc popadła ona w zapomnienie. Dzisiaj szkło wodne pełni wiele funkcji – służy do wyrobu klejów i kitów kwasoodpornych oraz ognioodpornych, wykorzystywanych w budownictwie. Produkuje się z niego żywice silikonowe, używa się go do produkcji proszków do prania, farb, a nawet jako dodatku do żywności. Jest skutecznym środkiem do impregnacji drewna i tkanin.
R1ceAgVMUNDDN
Polecenie 11
R1QlMeXZr6Fak
Polecenie 12
R1aHXagGnWCLH
RxlTWuYzQNkp8
Polecenie 13
R3tTS2gr6SpQc
iWebXdSiXt_d5e539
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 ( w skali Mohsa) i kruchy zarazem. Ma wysoką temperaturę topnienia (), 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 – . Równanie reakcji jest następujące:
Po ogrzaniu wchodzi w reakcje z tlenem i azotem, dzięki czemu w temperaturach około powstają tlenek krzemu i azotek krzemu :
W temperaturach powyżej reaguje między innymi z węglem, tworząc węglik krzemu:
W wysokich temperaturach reaguje także z metalami, tworząc krzemki np. .
RbA5OxsnhtLnB
R1cA8K307Uwy2
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 . 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 został skonstruowany tranzystor ostrzowy, uznano go za jedno z największych osiągnięć 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.
iWebXdSiXt_d5e609
Podsumowanie
Tlenek krzemu() występuje w przyrodzie w postaci krystalicznej, głównie jako kwarc, oraz bezpostaciowej – jako opal i ziemia okrzemkowa.
Tlenek krzemu() to ciało stałe, krystaliczne, bezbarwne, nierozpuszczalne w wodzie ani w innych popularnych rozpuszczalnikach. To substancja o wysokiej temperaturze topnienia i dużej twardości.
Tlenek krzemu() 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.
Praca domowa
1
Polecenie 14.1
Uzupełnij puste miejsca w równaniach reakcji chemicznych.
ROiMrk5DGRRTB
Pamiętaj o współczynnikach stechiometrycznych.
Polecenie 14.1
Wykorzystując podane poniżej wyrażenia, uzupełnij puste miejsca w równaniach reakcji chemicznych.
RyKhTRaLOvHIg
1
Polecenie 14.2
Na plażę często zabieramy aparat fotograficzny. Odpowiedz, dlaczego powinniśmy zakładać osłonę na obiektyw?
R1FD8P67kqCOi
Jaką wartość w skali twardości Mohsa ma szkło, a jaką tlenek krzemu()?
Powinniśmy zakładać osłonę na obiektyw aparatu, przebywając na plaży, ponieważ tlenek krzemu() jest materiałem twardszym niż szkło i może je zarysować. To skudkowałoby uszkodzeniem obiektywu i zmniejszeniem jakości wykonywanych zdjęć.
iWebXdSiXt_d5e695
Amedeo Avogadro (znany też jako Amadeo Avogadro)Amedeo Avogadro (znany też jako Amadeo Avogadro)
R15ZBsdfSfERX1
Amedeo Avogadro (znany też jako Amadeo Avogadro)
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 Liczbę , związaną z definicją mola, jednej z podstawowych jednostek układu SI, nazwano od nazwiska uczonego liczbą Avogadra.
Carl Friedrich Christian Mohs
RY8lAcqdKBHvM1
Carl Friedrich Christian Mohs
Studiował chemię, matematykę i fizykę na Uniwersytecie w Halle, a także mineralogię na Akademii Górniczej we Freibergu. W 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 dziesięciostopniowa skala twardości minerałów. Pozwala ona określać stopień odporności minerałów twardszych na zarysowania przez minerały bardziej miękkie.
Słownik
forma amorficzna
forma amorficzna
forma bezpostaciowa, w której nie ma uporządkowania struktury tak, jak w strukturze krystalicznej
krzemionka
krzemionka
tlenek krzemu()
minerały
minerały
naturalne, jednorodne składniki skorupy ziemskiej o charakterystycznym składzie i specyficznych właściwościach fizycznych; większość z nich jest częścią ciał krystalicznych o uporządkowanej budowie wewnętrznej, w której atomy i jony zajmują ściśle określone miejsce, tworząc sieć przestrzenną; minerały łączą się ze sobą w formy zwane skałami
podział skał ze względu na sposób powstawania
podział skał ze względu na sposób powstawania
R1CaCjJSIyPw5
skala twardości Mohsa
skala twardości Mohsa
skala twardości minerałów, opracowana przez niemieckiego fizyka i chemika – Friedricha Mohsa w ; dziesięciostopniowa skala stosowana do określania stopnia odporności twardszych minerałów na zarysowania przez materiały bardziej miękkie; pozwala określić, który minerał jest twardszy od innego, ale nie określa, o ile
skała
skała
naturalny zespół jednego lub wielu różnych minerałów powstały w wyniku różnych procesów geologicznych lub kosmologicznych, tworzący podstawowy składnik skorupy ziemskiej
właściwości piezoelektryczne
właściwości piezoelektryczne
zjawisko polegające na powstawaniu ładunków elektrycznych na powierzchni tego kryształu
iWebXdSiXt_d5e973
Ćwiczenia
Pokaż ćwiczenia:
1
Ćwiczenie 1
RRd8tSSEFHOGc1
RR70szcyHVvCV1
1
Ćwiczenie 2
R3WSUAWVD99WW
2
Ćwiczenie 3
RIJAASfA9hFQL
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
Źródło: Grażyna Makles.
2
Ćwiczenie 5
RWOuTnuWm1n4S
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 .
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 .
Rozwiąż krzyżówkę.
Nazwa należącego do 14. grupy układu okresowego pierwiastka, którego elektrony są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych.
Szkło stosowane do produkcji światłowodów.
Na zjawisku piezoelektrycznym opiera się budowa kwarcowego...
Odmiana kwarcu o fioletowym zabarwieniu.
Skała osadowa wykorzystywana przez człowieka w prehistorii jako materiał do wyrobu narzędzi, broni i do krzesania ognia.
Sole kwasu krzemowego.
Charakter chemiczny tlenku krzemu(IV).
Nazwa zwyczajowa węgliku krzemu.
Wielkocząsteczkowe związki krzemoorganiczne, które mogą być m.in. wykorzystywane w budownictwie jako materiały uszczelniające i łączące.
Najczęściej spotykany w przyrodzie minerał, którego składnikiem jest .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Źródło: Grażyna Makles, licencja: CC BY-SA 3.0.
RHWEasSwBbhuM
2
Ćwiczenie 7
RtGxnd8dZWZ96
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 . 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
RREZc6P3PIJmV
RYIE9aRYW4ypM
Glossary
dip
dip
RqFk7DxlyTqty
zanurzać
doping
doping
RPz2KEJu9xgSK
domieszkowanie
draw
draw
R19EAUd5Ao5Gb
wyciągnąć, narysować
filament
filament
R1L6jl9KThTzF
włókno
gemstone
gemstone
RUI9bq8bOARg2
kamień szlachetny
inkwell
inkwell
RoiczMDYHq013
kałamarz
molten
molten
R1ZEpG7BrZ0rx
roztopiony
obtain
obtain
R13MhmorF6pSL
otrzymać
polysilicon
polysilicon
RKg2DJH53qBkV
polikrzem
residue
residue
R1SEDMB21ZA8P
pozostałość
seed crystal
seed crystal
R1cFq4Q8I7BTE
zarodek krystalizacji
semiconductor
semiconductor
R13DopkFAHWCH
półprzewodnik
tin
tin
R1b3qHMz4EIJs
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.