Кремень –камень 1824 г.Я. Берцелиус Учитель химии Галяутдинова Д.А. МОБУ СОШ с. Ермекеево. - презентация

1 Кремень –камень 1824 г.Я. Берцелиус Учитель химии Галяутдинова Д.А. МОБУ СОШ с. Ермекеево

2 Расположение в системе и строение атома Si - элемент 14, 3 период, IV А группа, Ar(Si)=28. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 3d 0 – стационарное состояние 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 3d 0 – возбуждённое состояние 3s3s 3p3p 3d3d 3s3s 3p3p 3d3d Возможные степени окисления: -4; 0; +2; +4

3 В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фторид кремния SiF 4 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».

4 Отделочные камни Яшма Агат

5 Физические свойства Кристаллический кремний Тёмно-серого цвета, имеет металлический блеск, полупроводниковые свойства Химически инертен. Плотность 2,33 г/см 3 Температура плавления = 1415С Аморфный кремний Бурый порошок Более активен, чем кристаллический Алмазоподобная структура Плотность 2 г/см 3 Кремний

6 Химические свойства Si + 2F 2 SiF 4 (фторид кремния) Si + 2Cl 2 SiCl 4 (хлорид кремния) Типичный неметалл, инертен. Реагирует с сильными окислителями или восстановителями при очень высокой температуре. Si + O 2 SiO 2 (оксид кремния) 2)Кремний сгорает в кислороде 3)Кремний взаимодействует с азотом и углеродом Si + C SiС (карборунд)3Si + 2N 2 Si 3 N 4 ( нитрид кремния ) 4)Кремний растворяется в щелочах при нагревании Si + 2NaOH + H 2 O Na 2 SiO 3 + 2H 2 Как восстановитель 5)С водородом не взаимодействует Si + H 2 1)Взаимодействует с галогенами

7 Применение кремния Si Солнечные батареи Электротехника Полупроводник овая электроника SiO2 Производство жаропрочных сталей

8 Оксид кремния (IV) SiO 2 Химическая связь ковалентная полярная Кристаллическая решетка атомная Оксид кремния (IV) – кварц 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».

9 Химические свойства оксида кремния (IV) Оксид кремния (IV) является оксидом: кислотным Оксид кремния (IV), как типичный оксид, способен реагировать с: кислотный 1. основными оксидами. 2. щелочами. Составьте уравнения реакций оксида кремния (IV) с оксидом кальция, гидроксидом натрия: SiO 2 + CaO = CaSiO 3 SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O SiO 2 + 2Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 Оксид кремния (IV) сплавляется с карбонатами щелочных металлов, также образуя силикаты: Оксид кремния (IV) взаимодействует с плавиковой кислотой SIO 2 + 6HF = H 2 [SiF 6 ] + 2H 2 O

10 Применение оксида кремния (IV) Оксид кремния (IV) применяют: для получения кремния как наполнитель в производстве 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

11 стекло керамика абразивы

12

13 Ультрозвуковые установки Радиотехника Зажигалки

14 Е551 Зубная паста

15 Кремниевая кислота. Силикаты nSiO 2 mH 2 O поликремниевые кислоты N = 1, m = 1 SiO 2 H 2 O или H 2 SiO 3 – кремниевая кислота. Слабая, непрочная, в воде малорастворимая (образует коллоидный раствор), нет кислого вкуса. 1. При нагревании разлагается H 2 SiO 3 H 2 O + SiO 2 2. Со щелочами H 2 SiO 3 +2NaOH 2H 2 O + Na 2 SiO 3 Na 2 SiO 3 и K 2 SiO 3 – жидкое стекло Получение : Na 2 SiO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 SiO 3 Студенистый осадок Свойства:

16 Лабораторный опыт Испытание раствора силиката натрия индикатором Добавьте к выданному раствору силиката натрия одну каплю фенол- фталиина. О чем свидетельствует появление окраски? Какую среду имеет раствор? Чем это вызвано? Напишите уравнение полного гидролиза. Na 2 SiO 3 2Na + + SiO 3 2– SiO 3 2– + H 2 O HSiO 3 – + OH – Na 2 SiO 3 + H 2 O NaHSiO 3 + NaOH 1 ступень HSiO 3 – + H 2 O = H 2 SiO 3 + OH – SiO 3 2– + 2Na + + H 2 O Na + + HSiO 3 – + Na + +OH – HSiO 3 – + Na + + H 2 O = H 2 SiO 3 – + Na + +OH – NaSiO 3 + H 2 O = H 2 SiO 3 + NaOH 2 ступень

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

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

19 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

20 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)

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

22 Силикатный кирпич (белый) кирпич, состоящий из кварцевого песка и извести. Цветной силикатный кирпич Цветной силикатный камень используют для облицовки зданий

23 1. С помощью какого реактива можно обнаружить в растворе силикат? 2. Можно ли сказать, что кремний входит в состав полудрагоценных камней? 3. Какое свойство кремния используют в солнечных батарейках? 4. Чем занимается силикатная промышленность? 5. Можно ли стеклом склеить бумагу?

24 Работа подготовлена учителем химии МОБУ СОШ с. Ермекево ГАЛЯУТДИНОВОЙ Д.А.