Transcript DOWNLOAD (prezentace)

Štěpán Bartoš
2.A
KŘEMÍK
Obsah
 Křemík obecně
 Historie objevu
 Výskyt v přírodě
 Křemen
 Výroba křemíku
 Využití křemíku
 Sklo
 Křemičitany
 Organické sloučeniny
 Zdroje
Křemík obecně










Značka - Si
Atomové číslo – 14
Relativní atomová hmotnost – 28,0855
Elektronová konfigurace - [Ne] 3s2 3p2
Skupenství – pevné
Teplota tání - 1410 - 1420 °C
Teplota varu - 2900 - 3200 °C
Hustota - 2,330 g.cm-3
Tvrdost – 6,5
Křemík ani jeho org. Sloučeniny není toxický, pouze
mikroskopické částečky vznikající při broušení mohou
způsobit silikózu
Historie objevu
 V roce 1787 objevil A. Lavoisier
 V roce 1811 Gay-Lussac a Thénard vyrobili
amorfní uhlík
 V roce 1823 jako prvek izolován J.J.Berzeliem
Výskyt v přírodě
 V přírodě se vyskytuje pouze ve sloučeninách
 Tvoří 26% zemské kůry
 Základní složkou velké většiny hornin tvořící zemskou
kůru ( pískovcové horniny, jíly, žuly, aluminosilikáty)
 Mineralogicky nejvýznamnější křemen
 Tvoří schránky rozsivek a také některých Kořenonožců
Křemen
 Vzorec SiO2 , podle příměsi dalších prvků vytváří různé
odrůdy – nejčistší křišťál, růženín, záhněda, achát, onyx,
ametyst, jaspis, citrín, morion a další
Výroba Křemíku
 V průmyslovém měřítku redukcí taveniny vysoce čistého
oxidu křemičitého v obloukové peci na elektrodě grafitu
(SiO2 + C → Si + CO2) – vzniká 97 – 99 % čistý křemík
 Laboratorně - Reakcí křemene a hliníku aluminotermií
3SiO2 + 4Al → 3Si + 2Al2O3
 Pro elektrotechnický průmysl je tato čistota
nedostatečná, proto se využívá zonální tavení nebo tzv.
Siemensův postup
 Chemická rafinace se provádí převedení na sloučeninu
trichlorsilanu Si3 H8, a následná destilace, při níž se
odstraní většina nečistot.
Využití Křemíku
 Polovodiče
 Pevná látka, jejíž elektrická vodivost závisí na vnějších
podmínkách
 Křemík tvoří základní prvek pro výrobu tranzistorů –
nezbytná součást elektrotechniky
 Oxid Křemičitý






Polodrahokamy
Piezzoelektrické zapalovače, snímače
Základní surovina pro výrobu skla
Přítomnost v jílu – surovina pro stavebnictví (tašky, cihly)
Výroba porcelánu z jílu
Křemík tvoří sloučeniny s fluorem SiF4, chlorem
SiCl4 a bromem SiBr4
 Karbid křemíku (SiC) – vysoká tvrdost – KarborundumBrusný materiál
Sklo
 Nemá krystalickou strukturu (lze





pozorovat např. na starých okenních
tabulkách – teče)
Složení běžného skla - 50% písek
(křemen nebo SiO2, 16% soda
(uhličitan sodný). 12% Vápenec
(uhličitan vápenatý) a 18% odpadní
sklo
Přídavkem K2CO3 vzniká tabulkové
sklo
Olovnaté sklo – lustry, sklenice
Skla pro výrobu optických přístrojů
obsahují Ba, Zn, Ti
Chemicky nejjednodušší je křemenné
sklo – propouští UV záření, nepraská
při prudkém ochlazení – drahé kvůli
vysoké teplotě tání (1800 °C) – využití
v laboratořích
Křemičitany
 Aluminosilátové minerály tvoří
např. orthoklas KAlSi3O8 a
plagioklas NaAlSi3O8 .
 Křemík tvoří celou řadu
kyslíkatých kyselin, př H2SIO3,
běžně se setkáváme se solemi
křemičitanů
 Velmi cenné jsou aluminosilikáty
zvané zeolity, Př AlO4 nebo SiO4
 Ve vodě nerozpustné až na
křemičitan sodný a draselný
Plagioklas
Orthoklas
Organické sloučeniny
 Silany
 jsou bezbarvé látky o složení SinH2n+2
např. monosilan (SiH4), disilan (Si2H6)
 Jsou velmi silná redukční činidla
 Silany se uplatňují především jako výchozí sloučeniny pro výrobu
složitějších křemíkatých látek např. pro výrobu čistého
polovodičového křemíku.
Siloxany (silikony)
 Siloxany jsou sloučeniny, které obsahují v molekule vazbu Si-O-Si.
 jsou přitom za běžných podmínek zcela stabilní a nepodléhají
rozkladu ani v přítomnosti kyslíku nebo vody (vodu odpuzují).
 Užití:




ve stavebnictví (spec. části omítek)
Silikonový kaučuk – snáší vysoké teploty – chemický průmysl
Při přidání skupiny –OH vznikají polymery užívané v medicíně
Silikonové tuky - mazadla
Seznam úprav
 Na straně 9 opravena soda – uhličitan sodný,
a vzorec na K2CO3
 Doplněn poslední bod u křemičitanů
 Doplněny vlastnosti silikonů
Doplnění
 Křemičitan sodný (Na2SiO3) = vodní sklo
 Využití ve stavebnictví (malty, beton,
žáruvzdorné materiály), umění (na
pálenou hlínu) a dříve se využíval ke
konzervaci vajíček
Zdroje
 http://cs.wikipedia.org/wiki/K%C5%99em%C3%ADk
 http://www.tabulka.cz/prvky/ukaz.asp?id=14
 http://zeme.divoce.cz/kremikovou-12084/