![Page 1: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/2.jpg)
1. Znaczenie krzemianów.
2. Właściwości krzemu.
3. Związki krzemu.
4. Chemia węgla a chemia krzemu.
5. Definicja krzemianów.
6. Jednostki strukturalne krzemianów.
7. Rozmaitość struktur krzemianów
![Page 3: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/3.jpg)
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
1H 2He
3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
19K 20Ca +31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
37Rb 38Sr +49In 50Sn 52Sb 52Te 53 I 54Xe
55Cs 56Ba +81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn
87Fr 88Ra
![Page 4: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/4.jpg)
O 46,60%
Si 27,72%
Al 8,13%
pozostałe
6,04%
C 0,03%
F 0,08%
H 0,14%
P 0,12%
Mg 2,09%K 2,59%Na 2,83%
Ca 3,63%
![Page 5: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/6.jpg)
11 %
12 %
12 %
39 %
5 %5 %
5 %3 %
8 %
Plagioklazy
Skalenie
alkaliczne
Kwarc
Pirokseny
Inne
Inne
krzemiany
Ilaste
Miki
Amfibole
![Page 7: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/9.jpg)
Paleolit Neolit
![Page 10: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/11.jpg)
• ceramika właściwa, (porcelana, fajans, ceramika
sanitarna),
• ceramiczne materiały budowlane,
• materiały wiążące (np. cement portlandzki),
• szkło i emalie,
• ceramika techniczna,
• krzemianowe materiały ogniotrwałe.
![Page 12: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/12.jpg)
krzem regularny Fd3m i heksagonalny - P 63mc
![Page 13: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/13.jpg)
Masa atomowa 28.0855
Konfiguracja
elektronowa 1s
22s
2p
63s
2p
2
Promień atomowy 1.06 Å
Promień jonowy (Si4+
) 0.26 Å (LK=4), O.41 Å (LK=6)
Elektroujemność 1.9(Pauling), 1.74(Allerd),1.82(Gorlich)
Gęstość 2.33 g/cm3
Objętość molowa 12.06 cm3
Twardość 6.5 (skala Mohsa)
Energia jonizacji 1
o-786.5, 2
o-1577.1, 3
o- 3231,6, 4
o- 4355.5
kJ/mol
![Page 14: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/14.jpg)
Wiązanie Energia wiązania
[kJ/mol]
Długość
wiązania[Å]
Si – Si
Si – C
C - C
222
369
334
2.14
1.87
1.53
Si – H
C - H
331
420
1.48
1.09
Si – O
C - O
536
340
1.63
1.41
Si – N
C - N
401
335
1.74
1.47
Si – F
C - F
665
452
1.6
1.39
Si = Si
C = C
Si = C
105-126
272 (wiązanie π )
154-179
2.16
1.70
![Page 15: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/15.jpg)
Wiązania preferowane przez węgiel,
preferowane przez krzem
Mostki -C-C-C- Mostki –Si-O-Si-O-Si_
Nietrwałe długie łańcuchy C-O-C-O-C- Nietrwałe długie łańcuchy Si-Si-Si-
Pierścienie węglowe, najczęściej 6- krotne Pierścienie krzemo - tlenowe,
najczęściej 6-krotne
Wiązania kowalencyjne (małospolaryzowane)
pojedyncze typu σ
Wiązania spolaryzowane jonowo -
kowalencyjne
Wiązania podwójne i potrójne z udziałem
orbitali typu π
Udział pustego orbitalu 3d krzemu w
wiązaniu Si-O
Wiązanie C-δ
- H+δ
trwałe i niepodatne na
hydrolizę
Wiązanie Si+δ
- H-δ
nietrwałe i silnie
podatne na hydrolizę
![Page 16: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/16.jpg)
1. Liczne i różnorodne połączenia różniące się składem chemicznym i
strukturą, oparte o proste, rozgałęzione lub pierścieniowe sekwencje C-
C-C- lub Si-O-Si-O,
2. Dążenie do tetraedrycznego układu najbliższych sąsiadów węgla lub
krzemu,
3. Zdolność do tworzenia układów polimerycznych,
4. Podleganie samorzutnym przemianom w zmieniających się warunkach
zewnętrznych,
5. Naturalne występowanie w przyrodzie licznych związków węgla i
krzemu,
![Page 17: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/17.jpg)
Proste związki krzemu z metalami niemetalami
Krzemowodory
Związki krzemoorganiczne - wiązanie Si-C
Krzemiany Siloksany
nieorganiczne ciała stałe kryształy molekularne
Wiązanie Si - O
![Page 18: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/18.jpg)
1. Krzem ułatwia lokowanie się wapnia i innych pierwiastków
w kościach
2. Dodatek krzemu redukuje ilość komórek osteoklastycznych
zmniejszając w ten sposób narażenie kości na resorpcję i
utratę jej masy
3. Krzem stymuluje osteoblasty
4. Krzem stymuluje syntezę kolagenu
5. Krzem ułatwia tworzenie glikozaminoglikanu i kolagenu w
kościach
6. Młode organizmy zawierają więcej krzemu niż starsze.
W miarę upływu lat poziom krzemu spada, a wzrasta
poziom wapnia, pojawiają się wówczas procesy miażdżycowe.
![Page 19: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/19.jpg)
Dzienne zapotrzebowanie organizmu ludzkiego na krzem,
wynosi około 30 mg. Noworodki posiadają pewną ograniczoną
ilość organicznego krzemu z upływem lat naszego życia ilość
jego maleje w sposób nieodwracalny.
Krzem można znaleźć w niektórych roślinach np. w skrzypie i
w bambusach oraz łuskach i nasionach. Przyswajalność jego
dla ludzkiego organizmu jest minimalna i absolutnie
niewastarczająca aby powstrzymać proces starzenia się.
Nasz organizm nie potrafi magazynować krzemu. Jego brak,
obserwujemy na co dzień próbując lepiej lub gorzej
powstrzymać proces starzenia się naszego ciała, a zwłaszcza
tych najbardziej widocznych jego symptomów: marszczenia się
naszej skóry, wiotczenia mięśni czy atrofii układu kostnego,
przede wszystkim kręgosłupa i stawów biodrowych.
![Page 20: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/20.jpg)
Krzem jest przyswajany na poziomie ok.80% jako kwas
mono (orto) krzemowy H4SiO4 lub ortodwukrzemowy
H6Si2O7. Jest wchłaniany z przewodu żołądkowo-jelitowego.
W przewodzie żołądkowo-jelitowym krzem może być
wchłaniany z płynów (20-30%) w postaci kwasu
ortokrzemowego (H4SiO4), bądź z pożywienia stałego (70-
80%) w postaci zhydrolizowanej do kwasu ortokrzemowego
(H4SiO4). Średnia dzienna przyswajalność krzemu przez
organizm wynosi mniej niż 50%. Przyswajanie krzemu
zmniejsza się wraz z wiekiem.
![Page 21: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/21.jpg)
Krzem odgrywa bardzo ważną rolę w pomnażaniu włókien
kolagenu oraz elastyny, od których zależy elastyczność całego
ciała a zwłaszcza naszej skóry.
![Page 22: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/22.jpg)
1. Najczęściej występujące w skorupie ziemskiej – ca. 50 mol %
Si - 21.2 mol %, O – 62.5 mol %
2. Energia wiązania
Si-O –536 kJ/mol, C-H – 420 kJ/mol, Si-C – 369 kJ/mol, C-O - 340 kJ/mol, C-C - 334 kJ/mol
3. Silne i stabilne mostki Si-O-Si
4. Ważna rola w wielu zastosowaniach praktycznych –
e.g. silikony, materiały budowlane, cement, szkła nieorganiczne etc.
![Page 23: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/23.jpg)
Rn(SiOR)4-n alkoksysilany
R (R2Si – O)nR oligo- i polisiloksany,
(R2SiO)n cyklosiloksany
(RSiO3/2)n silseskwioksany.
Mono i oligokrzemiany
Inokrzemiany (łańcuchowe)
Fyllokrzemiany (warstwowe)
Tektokrzemiany (szkieletowe)
![Page 24: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/24.jpg)
- alkilosilany, R-Si
- alkilohalogenosilany, X-Si-R
- silanole R-Si-O-H
- silazany R-Si-N
- silanolaty R-Si-O-Me+
- siloksany R-Si-O-Si-R
- silseskwioksany (RSiO3/2)n
- silikaty (krzemiany) Si-O4R4
gdzie R oznacza alkil lub aryl, X – atom fluorowca
![Page 25: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/25.jpg)
oktametylookatasileskwioksan polimetylosiloksan oktametylcyklotetrasiloksan
![Page 26: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/26.jpg)
Krzemiany to krystaliczne lub amorficzne związki w
strukturach których występują tetraedry SiO4 ,
tetraedry mogą poprzez wspólne naroże łączyć się
tworząc złożone aniony krzemotlenowe w tych
strukturach.
![Page 27: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/29.jpg)
Monokrzemian [SiO4]4-
Dikrzemian [Si2O7]6-
Cykloheksakrzemian [Si6O18]12-
Mono- [Si2O6]2-
Dipolikrzemian [Si4O11]6-
Monofyllokrzemian [Si4O10] Tektokrzemian [SiO2]
![Page 30: Prezentacja programu PowerPoint - KCKiZW websitekckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12M g 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 19K 20Ca +31Ga](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060719/607f1b5c9253f14c074f9333/html5/thumbnails/30.jpg)
1. Polikondensacja wiązań Si-O – różna liczba
tetraedrów w anionie,
2. Różne konformacje anionów
krzemotlenowych,
3. Różne kationy łączące aniony krzemotlenowe,
4. Roztwory stałe między krzemianami
5. Polimorfizm krzemianów