Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Węglowce – krzem -występowanie, -właściwości krzemu -ważniejsze związki krzemu.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Węglowce – krzem -występowanie, -właściwości krzemu -ważniejsze związki krzemu."— Zapis prezentacji:

1 Węglowce – krzem -występowanie, -właściwości krzemu -ważniejsze związki krzemu

2 Krzem – występowanie Krzem w przyrodzie występuje wyłącznie w postaci związanej, główne minerały: krzemiany, glinokrzemiany [skalenie (ortoklaz, albit, anoryt), miki (muskowit, biotyt)], tlenek krzemu [krzemionka, kwarc – kryształ górski bezbarwny, ametyst (filetowy), opale, agaty] Minerały krzemu wchodzą w skład wielu skał: granit, bazalt, piaskowiec, piaskowiec, skały luźne jako produkty wietrzenia skał piasek, glina K 2 O. Al 2 O 3. 6H 2 O + H 2 O + CO 2  Al 2 O 3. 2SiO 2. 2H 2 O + K 2 CO 3 + 4SiO 2

3 Krzem – odmiany kwarcu Kryształ górskiAmetyst

4 Krzem – odmiany kwarcu OpalAgat

5 Krzem – właściwości fizyczne i otrzymywanie Właściwości fizyczne: ciało stałe, krystaliczne, twardy ale kruchy, barwy szarej z metalicznym połyskiem, gęstości większej od gęstości wody, jest półprzewodnikiem Krzem w związkach występuje na stopniach utlenienia +II i +IV, Otrzymywanie: redukcja krzemionki węglem lub magnezem (glinem): SiO 2 + 2C  Si + 2CO SiO 2 + 2Mg  Si + 2MgO 3SiO 2 + 2Al  3Si + 2Al 2 O 3 Termiczny rozkład trichloromonosilanu (SiHCl 3 )

6 Krzem

7 Krzem – właściwości chemiczne Krzem jest pierwiastkiem o małej aktywności: 1. Reakcja z fluorem (temp. pokojowa) Si + 2F 2  SiF 4(g) 2. W stanie stopionym (1410 o C) reaguje z pozostałymi fluorowcami, siarką, azotem oraz stopionymi metalami, z tlenem (ok. 400 o C) Si + O 2  SiO 2 3. Krzem nie reaguje z wodą i kwasami (reaguje z mieszaniną (HNO 3 + HF (aq) )

8 Krzem – właściwości chemiczne - cd 4. Reakcje krzemu z roztworami wodorotlenków litowców z wydzieleniem wodoru Si + 2KOH + H 2 O  K 2 SiO 3 + 2H 2 Si + 2OH - + H 2 O  SiO H 2 5. Reakcje z wodorem – tworzy związki binarne - krzemowodory (silany) np. monosilan SiH 4, jednak związki te mają odmienne właściwości niż węglowodory

9 Krzem – właściwości chemiczne - cd Silany - cd: różnice we właściwościach silanów i węglowodorów wynikają z polaryzacji wiązania z atomem wodoru, w przypadku węglowodorów uwspólniona para elektronowa jest przesunięta w kierunku atomu węgla, natomiast w silanach w kierunku atomu wodoru, stąd mniejsza trwałość i większa reaktywność chemiczna silanów, które reagują z wodą: SiH 4 + 3H 2 O  H 2 SiO 3 + 4H 2

10 Krzem – ważniejsze związki Tlenek krzemu(IV) – SiO 2 : jest układem polimerycznym o wzorze (SiO 2 ) n, o budowie krystalicznej – tworzy kryształy jonowe, komórka elementarna kryształu ma formę tetraedru, twarde, ale kruche, nierozpuszczalne w wodzie Tlenek o właściwościach kwasowych, wchodzi w reakcje z mocnymi zasadami litowców, powstają sole – metakrzemiany(IV) lub ortokrzemiany(IV) SiO 2 + 2NaOH  Na 2 SiO 3 + H 2 O SiO 2 + 4NaOH  Na 4 SiO 4 + 2H 2 O

11 Krzem – ważniejsze związki - cd Krzemiany: otrzymuje się w reakcji SiO 2 z roztworami wodorotlenków litowców lub w procesie stapiania ich z tlenkiem krzemu, krzemiany litowców, są rozpuszczalne w wodzie SiO 2 + Na 2 CO 3  Na 2 SiO 3(s) + CO 2 Stężone roztwory metakrzemianu sodu lub potasu – szkło wodne (woda szklana) stosuje się jako dodatek do betonów (izolacje przeciwwodne), do impregnacji przeciwogniowej tkanin i drewna, do produkcji smarów

12 Krzem – ważniejsze związki - cd Krzemiany litowców: w roztworach wodnych ulegają hydrolizie anionowej, produktem jest mieszanina kwasów krzemowych nie rozpuszczalnych w wodzie: SiO H 2 O  H 2 SiO 3 + 2OH - SiO H 2 O  H 4 SiO 4 + 2OH - Kwasy metakrzemowy i ortokrzemowy ulegają kondensacji z wydzieleniem cząsteczki wody, powstają kwasy polikrzemowe: 2H 2 SiO 3  H 2 Si 2 O 5 + H 2 O 2H 4 SiO 4  H 6 Si 2 O 7 + H 2 O 3H 4 SiO 4  H 8 Si 3 O H 2 O

13 Krzem – ważniejsze związki - cd Kwasy krzemowe – otrzymywanie: Na 2 SiO 3 + 2HCl  H 2 SiO 3 + 2NaCl K 2 SiO 3 + H 2 SO 4  H 2 SiO 3 + Na 2 SO 4 Na 2 SiO 3 + H 2 O + CO 2  H 2 SiO 3 + Na 2 CO 3 H 2 SiO 3 + H 2 O  H 4 SiO 4 Kwasy krzemowe są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, są bardzo słabymi elektrolitami, słabszymi niż kwas węglowy

14 Krzem – ważniejsze związki - cd Czterofluorek krzemu – SiF 4 : gaz toksyczny, bezbarwny, o nieprzyjemnej drażniącej woni otrzymuje się w reakcji kwarcu z kwasem HF (H 2 F 2 ), lub w reakcji krzemianu z fluorowodorem SiO 2 + 4HF  SiF 4 + 2H 2 O CaSiO 3 + 6HF  SiF 4 + CaF 2 + 3H 2 O Powyższe reakcje wykorzystuje się do trawienia szkła i porcelany Hydroliza SiF 4 : SiF 4 + (n+2)H 2 O  SiO 2. nH 2 O + 4HF Reakcja jest stosowane do impregnacji przeciwogniowych tkanin i drewna.

15 Zastosowanie krzemu i jego związków Zastosowanie krzemu : jako półprzewodnik nieelektronowy stosowany jest do produkcji diod, triod, tranzystorów, baterii słonecznych, dodatek do produkcji stali kwasoodpornej, kryształy kwarcu mają właściwości piezoelektryczne, pod naciskiem następuje naładowanie elektryczne (zapalniczki) Zastosowanie krzemionki: produkcja cementu, szkła, waty szklanej do izolacji termicznej, światłowody, szkło kwarcowe Glinokrzemiany i kaolin : ceramika budowlana wyroby garncarskie i ceglarskie, porcelana, fajans, kamionka Silany : impregnowanie tkanin, powłoki ochronne, produkcja olejów i smarów, lakierów, środków wodoodpornych, implanty kosmetyczne, środki polerujące


Pobierz ppt "Węglowce – krzem -występowanie, -właściwości krzemu -ważniejsze związki krzemu."

Podobne prezentacje


Reklamy Google