Кремень – камень

Содержание

Слайд 2

Расположение в системе и строение атома

Si - элемент №14, 3 период, IV

Расположение в системе и строение атома Si - элемент №14, 3 период,
А группа, Ar(Si)=28.
1s22s22p63s23p23d0 – стационарное состояние
1s22s22p63s13p33d0 – возбуждённое состояние

Возможные степени окисления: -4; 0; +2; +4

Слайд 3

В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб
Берцелиус действием металлического

В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на
калия
на фторид кремния SiF4 получил чистый
элементарный кремний. Новому элементу
было дано название «силиций»
(от лат. silex — кремень).

Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c др.-греч. κρημνός — «утес, гора».

Слайд 4

Отделочные камни

Яшма

Агат

Отделочные камни Яшма Агат

Слайд 5

Физические свойства

Кристаллический кремний
Тёмно-серого цвета, имеет металлический блеск,
полупроводниковые свойства
Химически инертен. Плотность 2,33

Физические свойства Кристаллический кремний Тёмно-серого цвета, имеет металлический блеск, полупроводниковые свойства Химически
г/см3
Температура плавления = 1415⁰С

Аморфный кремний
Бурый порошок
Более активен, чем кристаллический
Алмазоподобная структура
Плотность 2 г/см3

Кремний

Слайд 6

Химические свойства

Si + 2F2 → SiF4 (фторид кремния)
Si + 2Cl2 → SiCl4

Химические свойства Si + 2F2 → SiF4 (фторид кремния) Si + 2Cl2
(хлорид кремния)

Типичный неметалл, инертен. Реагирует с сильными окислителями или восстановителями при очень высокой температуре.

Si + O2 → SiO2 (оксид кремния)

Кремний сгорает в кислороде

Кремний взаимодействует с азотом и углеродом

Si + C → SiС (карборунд)

3Si + 2N2 → Si3N4 (нитрид кремния)

Кремний растворяется в щелочах при нагревании

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2↑

Как восстановитель

С водородом не взаимодействует

Si + H2 →

Взаимодействует с галогенами






Слайд 7

Применение кремния

Применение кремния

Слайд 8

Оксид кремния (IV)

SiO2

Химическая связь

ковалентная полярная

Кристаллическая решетка

атомная

Оксид кремния (IV) – кварц

Оксид кремния (IV) SiO2 Химическая связь ковалентная полярная Кристаллическая решетка атомная Оксид
Кварц — один из самых распространённых минералов в земной коре
12% земной коры состоит из кварца

Разновидности кварца: бесцветный, розовый, «волоса-тик», сердолик, агат, «тигровый глаз».

Слайд 9

Химические свойства оксида кремния (IV)

Оксид кремния (IV) является оксидом:

кислотным

Оксид кремния (IV),

Химические свойства оксида кремния (IV) Оксид кремния (IV) является оксидом: кислотным Оксид
как типичный оксид, способен реагировать с:

кислотный

1. основными оксидами.

2. щелочами.

Составьте уравнения реакций оксида кремния (IV) с оксидом кальция,
гидроксидом натрия:

SiO2 + CaO = CaSiO3

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

SiO2 + 2Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2

Оксид кремния (IV) сплавляется с карбонатами щелочных металлов,
также образуя силикаты:

Оксид кремния (IV) взаимодействует с плавиковой кислотой

SIO2 + 6HF = H2[SiF6] + 2H2O

Слайд 10

Применение оксида кремния (IV)

Оксид кремния (IV) применяют:

для получения кремния

как наполнитель в производстве

Применение оксида кремния (IV) Оксид кремния (IV) применяют: для получения кремния как
резин

в производстве стекла, керамики, абразивов,

при производстве кремнезёмистых огнеупоров

в хроматографии

Кристаллы кварца используются:

в радиотехнике,

ультразвуковых установках,

в зажигалках.

Аморфный непористый оксид кремния (IV) применяется:
в пищевой промышленности в качестве вспомогательного вещества E551,
препятствующего слёживанию и комкованию,

парафармацевтике (зубные пасты),

в фармацевтической промышленности в качестве вспомогательного
вещества (внесён в большинство фармакопей),

пищевой добавки или лекарственного препарата в качестве энтеросорбента.

Искусственно полученные плёнки оксид кремния (IV) используются в качестве
изолятора при производстве микросхем и других электронных компонентов.

Также используется для производства волоконно-оптических кабелей
используется чистый плавленый оксид кремния (IV) с добавкой в него
некоторых специальных ингредиентов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Слайд 11

стекло

керамика

абразивы

стекло керамика абразивы

Слайд 12

Ультрозвуковые установки

Радиотехника

Зажигалки

Ультрозвуковые установки Радиотехника Зажигалки

Слайд 13

Е551

Зубная паста

Е551 Зубная паста

Слайд 14

Кремниевая кислота. Силикаты

nSiO2 ∙ mH2O поликремниевые кислоты

N = 1, m = 1

Кремниевая кислота. Силикаты nSiO2 ∙ mH2O поликремниевые кислоты N = 1, m
SiO2 ∙ H2O или H2SiO3 – кремниевая кислота. Слабая, непрочная, в воде малорастворима (образует коллоидный раствор), нет кислого вкуса.

При нагревании разлагается
H2SiO3 → H2O + SiO2
Со щелочами
H2SiO3 +2NaOH → 2H2O + Na2SiO3

Na2SiO3 и K2SiO3 – жидкое стекло

Получение: Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3

Студенистый осадок

Свойства:

Слайд 15

Лабораторный опыт

Испытание раствора силиката натрия индикатором

Добавьте к выданному раствору силиката натрия одну

Лабораторный опыт Испытание раствора силиката натрия индикатором Добавьте к выданному раствору силиката
каплю фенол-фталиина. О чем свидетельствует появление окраски?
Какую среду имеет раствор? Чем это вызвано?
Напишите уравнение полного гидролиза.

Na2SiO3 → 2Na+ + SiO32–

SiO32– + H2O ↔ HSiO3– + OH–

Na2SiO3+ H2O ↔ NaHSiO3 + NaOH

1 ступень

HSiO3– + H2O = ↓H2SiO3 + OH–

SiO32– + 2Na+ + H2O ↔ Na+ + HSiO3– + Na+ +OH–

HSiO3– + Na+ + H2O = ↓H2SiO3– + Na+ +OH–

NaSiO3 + H2O = ↓H2SiO3 + NaOH

2 ступень

Слайд 16

Силикатная промышленность

Соединения кремния служат основой для производства керамики, стекла, цемента, фарфора,

Силикатная промышленность Соединения кремния служат основой для производства керамики, стекла, цемента, фарфора,
силикатного кирпича, т.е. всех тех материалов, которые составляют основу силикатной промышленности

Слайд 17

Керамика

Керамика (др.-греч.κέραμος — глина) — изделия из неорганических,
неметаллических материалов (например, глины)

Керамика Керамика (др.-греч.κέραμος — глина) — изделия из неорганических, неметаллических материалов (например,
и их смесей с
минеральными добавками, изготовляемые под воздействием высокой
температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слово
керамика обозначает глину прошедшую обжиг.
Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из
смесей её с другими материалами. В настоящее время керамика
применяется как индустриальный материал (машиностроение,
приборостроение, авиационная промышленность и др.), как строительный, художественный, как материал, широко используемый в медицине.

Слайд 18

Фарфо́р (тур. farfur, fagfur, от перс. фегфур) — вид керамики, непроницаемый для

Фарфо́р (тур. farfur, fagfur, от перс. фегфур) — вид керамики, непроницаемый для
воды и газа. В тонком слое просвечивающийся.
Фарфор обладает высокой механической прочностью, химической и
термической стойкостью, электроизоляционными свойствами и
применяется для изготовления высококачественной посуды,
художественно-декоративных и санитарно-технических изделий, электро-
и радиотехнических деталей, коррозионностойких аппаратов химической технологии, низкочастотных изоляторов и т. д.
Фарфор обычно получают высокотемпературным обжигом тонкодисперсной смеси каолина, полевого шпата, кварца и пластичной глины.

Основные виды тонкой керамики – фарфор, полуфарфор, фаянс,
майолика

Слайд 19

Фаянс (фр. faience, от названия итальянского города Фаэнца, где производился фаянс), керамические

Фаянс (фр. faience, от названия итальянского города Фаэнца, где производился фаянс), керамические
изделия (облицовочные плитки, архитектурные детали, посуда, умывальники и др.), имеющие плотный мелкопористый черепок (обычно белый), покрытые прозрачной или глухой (непрозрачной) глазурью. Для изготовления фаянса применяются те же материалы, что и для производства фарфора (меняется лишь соотношение компонентов), и сходная технология (различия в режиме обжига)

Слайд 20

Майолика (от итал. Maiolica — Мальорка) — разновидность керамики, изготавливаемой из обожжённой глины

Майолика (от итал. Maiolica — Мальорка) — разновидность керамики, изготавливаемой из обожжённой
с использованием расписной глазури. В технике майолики изготовляются как декоративные панно, наличники, изразцы и т. п., так и посуда и даже монументальные скульптурные изображения.