Štěpán Bartoš2.A

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 –

Karborundum- Brusný 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/