 | Pobierz cały dokument chemia.krzemianow.sciaga.egzamin.technologia.doc Rozmiar 930 KB |
Chemia Krzemianów
Rozpowszechnienie pierwiastków w skorupie ziemskiej:
Tlen-46,60%
Krzem-27,72%
Glin-8,13%
Wapń-3,63%
Sód-2,83%
Potas-2,83%
Magnez-2,09%
Wodór-0,14%
Fosfor-0,12%
Fluor-0,08%
Węgiel-0,03%
Pozostałe-6,04%
Rozpowszechnienie minerałów:
Plagioklazy-39%
Skalenie alkaliczne-12%
Kwarc-12%
Pirokseny-11%
Amfibole-5%
Miki-5%
Ilaste-5%
Inne krzemiany-3%
Inne-8%
Pierwiastek krzem.
Atom krzemu ulega hybrydyzacji sp3 i występuje najczęściej na IV stopniu utlenienia, czasem orbital 3s2 nie jest aktywny i w takim wypadku krzem występuje na II stopniu utlenienia (SiO, SiS, SiF2). Czysty krzem rzadko występuje w przyrodzie jako samodzielny pierwiastek jednak jego pierwiastkowa postać na zastosowanie w elektrotechnice(redukcja SiO2, na który działabym HCl w wys.temp., powstaje SiHCl3, który oczyszczamy destylacją frakcjonowaną, ulega rozkładowi w wys.temp.).
Podstawowe właściwości fizykochemiczne krzemu:
- Masa atomowa: 28,0855
- Konf.elektr(znasz, l.at. 14)
- Promień atomowy: 1,06 Å
- promień jonowy(Si4+ ): 0,26 Å (LK4); 0,41 Å (LK6)
- elektroujemność: 1,9(Pauling); 1,74(Allred); 1,82(Gorlich)
- gęstość: 2,33 g/cm3
- objętość molowa: 12,06cm3
-twardość: 6,5(w skali Mohsa).
Krzem w normalnych warunkach ma strukturę podobną do diamentu, o symetrii Fd3m, która jest komórką płasko centrowaną, każdy atom krzemu ma liczbę koordynacyjną 4. Pod wysokim (ale nie bardzo wysokim) ciśnieniem krzem tworzy strukturę heksagonalną o symetrii P63mc. Gdy zredukujemy SiO2 metalicznym magnezem otrzymujemy krzem jako brunatny proszek, który określamy jako krzem bezpostaciowy. Kryształy krzemu ma kształt ośmiościanów o połysku metalicznym.
Krzem jest półprzewodnikiem dzięki czemu ma ogromne zastosowanie we współczesnej elektrotechnice (technika mikroprocesorowa); jego przewodnictwo może być stymulowane poprzez wprowadzanie domieszek. Krzem jest nieaktywny chemicznie, ponieważ ulega pasywacji; bardzo rozdrobniony spala się w powietrzu po ogrzaniu, we fluorze spala się w temp.pokojowej; nie reaguje z kwasami ale reaguje z zasadami.
Chemia krzemu a chemia węgla.
Podobna struktura elektronowa, jednak pierwiastki te posiadają zupełnie różne chemie.
Różnice:
-jedna więcej powłoka elektronowa krzemu(krzem jest bardziej elektrododatni od węgla; w wiązaniu z wodorem atom krzemu polaryzuje dodatnio a węgiel ujemnie; różnica w powłokach wpływa na różnicę w wielkości promienia atomowego i jonowego);
 | Pobierz cały dokument chemia.krzemianow.sciaga.egzamin.technologia.doc rozmiar 930 KB |