Abecedný názov chémie. Abecedný zoznam chemických prvkov. Molekula a atóm kremíka

Všetky názvy chemických prvkov pochádzajú z latinčina. To je pre vedcov nevyhnutné rozdielne krajiny mohli sa navzájom pochopiť.

Chemické znaky prvkov

Prvky sa zvyčajne označujú chemickými znakmi (symbolmi). Na návrh švédskeho chemika Berzeliusa (1813) sa chemické prvky označujú začiatočným alebo iniciálovým a jedným z nasledujúcich písmen latinského názvu daného prvku; Prvé písmeno je vždy veľké, druhé malé. Napríklad vodík (Hydrogenium) sa označuje písmenom H, kyslík (Oxygenium) písmenom O, síra (Sulphur) písmenom S; ortuť (Hydrargyrum) - s písmenami Hg, hliník (Aluminium) - Al, železo (Ferrum) - Fe atď.

Ryža. 1. Tabuľka chemických prvkov s názvami v latinčine a ruštine.

Ruské názvy chemických prvkov sú často latinské názvy s upravenými koncovkami. Existuje však aj veľa prvkov, ktorých výslovnosť sa líši od latinského zdroja. Sú to buď pôvodné ruské slová (napríklad železo), alebo slová, ktoré sú prekladom (napríklad kyslík).

Chemická nomenklatúra

Chemické názvoslovie – správny názov chemikálií. Latinské slovo nomenclatura sa prekladá ako „zoznam mien, titulov“

Na skoré štádium Vo vývoji chémie sa látkam dávali ľubovoľné, náhodné názvy (triviálne názvy). Prchavé kvapaliny sa nazývali alkoholy, zahŕňali „chlórovodík“ – vodný roztok kyseliny chlorovodíkovej, „silitrový alkohol“ – kyselina dusičná, „amoniakálny alkohol“ – vodný roztok amoniaku. Olejovité kvapaliny a tuhé látky sa nazývali oleje, napríklad koncentrovaná kyselina sírová sa nazývala "vitriolový olej", chlorid arzénový - "arzénový olej".

Niekedy boli látky pomenované po svojom objaviteľovi, napríklad „Glauberova soľ“ Na 2 SO 4 * 10H 2 O, ktorú objavil nemecký chemik I. R. Glauber v 17. storočí.

Ryža. 2. Portrét I. R. Glaubera.

Staroveké názvy mohli označovať chuť látok, farbu, vôňu, vzhľad, lekárske opatrenie. Jedna látka mala niekedy viacero názvov.

Do konca 18. storočia nebolo chemikom známych viac ako 150-200 zlúčenín.

Prvý systém vedeckých názvov v chémii vypracovala v roku 1787 komisia chemikov na čele s A. Lavoisierom. Lavoisierovo chemické názvoslovie slúžilo ako základ pre tvorbu národných chemických nomenklatúr. Aby si chemici z rôznych krajín rozumeli, musí sa zjednotiť nomenklatúra. V súčasnosti sa stavia chemické vzorce a názvy anorganických látok podlieha systému pravidiel nomenklatúry, ktorý vytvorila komisia Medzinárodnej únie čistej a aplikovanej chémie (IUPAC). Každá látka je reprezentovaná vzorcom, podľa ktorého je zostavený systematický názov zlúčeniny.

Ryža. 3. A. Lavoisier.

čo sme sa naučili?

Všetky chemické prvky majú latinské korene. Latinské názvy chemických prvkov sú všeobecne akceptované. V ruštine sa prenášajú pomocou sledovania alebo prekladu. niektoré slová však majú pôvodný ruský význam, napríklad meď alebo železo. Chemickému názvosloviu podliehajú všetky chemické látky pozostávajúce z atómov a molekúl. po prvýkrát systém vedeckých názvov vypracoval A. Lavoisier.

Tématický kvíz

Hodnotenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.2. Celkový počet získaných hodnotení: 768.

Ako používať periodickú tabuľku? Pre nezasväteného človeka je čítanie periodickej tabuľky to isté ako pohľad na prastaré runy elfov pre trpaslíka. A periodická tabuľka môže povedať veľa o svete.

Okrem toho, že vám poslúži pri skúške, je tiež jednoducho nepostrádateľný pri riešení obrovského množstva chemických a fyzické úlohy. Ale ako to čítať? Našťastie sa dnes toto umenie môže naučiť každý. V tomto článku vám povieme, ako porozumieť periodickej tabuľke.

Periodický systém chemických prvkov (Mendelejevova tabuľka) je klasifikácia chemických prvkov, ktorá stanovuje závislosť rôznych vlastností prvkov od náboja atómového jadra.

História vzniku tabuľky

Dmitrij Ivanovič Mendelejev nebol jednoduchý chemik, ak si to niekto myslí. Bol chemikom, fyzikom, geológom, metrológom, ekológom, ekonómom, naftárom, letcom, prístrojom a učiteľom. Počas svojho života sa vedcovi podarilo vykonať množstvo základných výskumov v rôznych oblastiach poznania. Napríklad sa všeobecne verí, že to bol Mendelejev, kto vypočítal ideálnu silu vodky - 40 stupňov.

Nevieme, ako Mendelejev zaobchádzal s vodkou, ale je isté, že jeho dizertačná práca na tému „Rozprava o kombinácii alkoholu s vodou“ nemala nič spoločné s vodkou a zvažovala koncentrácie alkoholu od 70 stupňov. So všetkými zásluhami vedca mu najširšiu slávu priniesol objav periodického zákona chemických prvkov - jedného zo základných prírodných zákonov.

Existuje legenda, podľa ktorej vedec sníval o periodickom systéme, po ktorom musel iba dokončiť myšlienku, ktorá sa objavila. Ale keby bolo všetko také jednoduché .. Táto verzia vytvorenia periodickej tabuľky zjavne nie je ničím iným ako legendou. Na otázku, ako bol stôl otvorený, sám Dmitrij Ivanovič odpovedal: „ Premýšľal som o tom možno dvadsať rokov a vy si myslíte: Sedel som a zrazu ... je to pripravené.

V polovici devätnásteho storočia niekoľko vedcov súčasne podniklo pokusy o zefektívnenie známych chemických prvkov (známych bolo 63 prvkov). Napríklad v roku 1862 Alexandre Emile Chancourtois umiestnil prvky pozdĺž špirály a zaznamenal cyklické opakovanie chemických vlastností.

Chemik a hudobník John Alexander Newlands navrhol svoju verziu periodickej tabuľky v roku 1866. Zaujímavosťou je, že v usporiadaní prvkov sa vedec pokúsil objaviť nejakú mystickú hudobnú harmóniu. Medzi ďalšie pokusy patril aj Mendelejevov pokus, ktorý bol korunovaný úspechom.

V roku 1869 bola uverejnená prvá schéma tabuľky a deň 1. marca 1869 sa považuje za deň objavenia periodického zákona. Podstatou Mendelejevovho objavu bolo, že vlastnosti prvkov s rastúcou atómovou hmotnosťou sa nemenia monotónne, ale periodicky.

Prvá verzia tabuľky obsahovala len 63 prvkov, no Mendelejev urobil množstvo veľmi neštandardných rozhodnutí. Uhádol teda ponechať miesto v tabuľke pre ešte neobjavené prvky a tiež zmenil atómové hmotnosti niektorých prvkov. Zásadná správnosť zákona odvodeného Mendelejevom sa potvrdila veľmi skoro, po objavení gália, skandia a germánia, ktorých existenciu vedci predpovedali.

Moderný pohľad na periodickú tabuľku

Nižšie je samotná tabuľka.

Dnes sa na radenie prvkov namiesto atómovej hmotnosti (atómovej hmotnosti) používa pojem atómové číslo (počet protónov v jadre). Tabuľka obsahuje 120 prvkov, ktoré sú usporiadané zľava doprava vo vzostupnom poradí podľa atómového čísla (počet protónov)

Stĺpce tabuľky sú takzvané skupiny a riadky sú bodky. V tabuľke je 18 skupín a 8 období.

Kovové vlastnosti prvkov klesajú pri pohybe pozdĺž periódy zľava doprava a zvyšujú sa v opačnom smere.
Rozmery atómov sa zmenšujú, keď sa pohybujú zľava doprava pozdĺž periód.
Pri pohybe zhora nadol v skupine sa zvyšujú redukčné kovové vlastnosti.
Oxidačné a nekovové vlastnosti sa zvyšujú v smere zľava doprava.

Čo sa o prvku dozvieme z tabuľky? Vezmime si napríklad tretí prvok v tabuľke – lítium a zvážme ho podrobne.

V prvom rade vidíme symbol samotného prvku a pod ním jeho názov. V ľavom hornom rohu je atómové číslo prvku v poradí, v akom sa prvok nachádza v tabuľke. Atómové číslo, ako už bolo spomenuté, sa rovná počtu protónov v jadre. Počet kladných protónov sa zvyčajne rovná počtu záporných elektrónov v atóme (s výnimkou izotopov).

Atómová hmotnosť je uvedená pod atómovým číslom (v tejto verzii tabuľky). Ak zaokrúhlime atómovú hmotnosť na najbližšie celé číslo, dostaneme takzvané hmotnostné číslo. Rozdiel medzi hmotnostným číslom a atómovým číslom udáva počet neutrónov v jadre. Počet neutrónov v jadre hélia je teda dva a v lítiu štyri.

Takže náš kurz „Mendelejevov stôl pre figuríny“ sa skončil. Na záver vás pozývame na sledovanie tematického videa a dúfame, že otázka, ako používať periodickú tabuľku Mendelejeva, sa vám stala jasnejšou. Pripomíname, že učiť sa nový predmet je vždy efektívnejšie nie sám, ale s pomocou skúseného mentora. Preto by ste nikdy nemali zabudnúť na študentský servis, ktorý sa s vami rád podelí o svoje vedomosti a skúsenosti.

Ako nezávislý chemický prvok sa kremík stal známym ľudstvu až v roku 1825. Čo, samozrejme, nebránilo použitiu zlúčenín kremíka v takom množstve sfér, že je jednoduchšie vymenovať tie, kde sa prvok nepoužíva. Tento článok objasní fyzikálne, mechanické a užitočné Chemické vlastnosti kremík a jeho zlúčeniny, oblasti použitia, povieme si aj to, ako kremík ovplyvňuje vlastnosti ocele a iných kovov.

Na začiatok sa sústreďme na všeobecné charakteristiky kremík. Od 27,6 do 29,5 % hmotnosti zemskej kôry tvorí kremík. V morská voda koncentrácia prvku je tiež spravodlivá - do 3 mg / l.

Z hľadiska prevalencie v litosfére zaujíma kremík druhé čestné miesto po kyslíku. Jeho najznámejšia forma, oxid kremičitý, je však oxid a práve jeho vlastnosti sa stali základom pre tak široké uplatnenie.

Toto video vám povie, čo je kremík:

Koncept a vlastnosti

Kremík je nekov, ale za rôznych podmienok môže vykazovať kyslé aj zásadité vlastnosti. Je to typický polovodič a v elektrotechnike je mimoriadne široko používaný. Jeho fyzikálne a chemické vlastnosti sú do značnej miery určené alotropným stavom. Najčastejšie sa zaoberajú kryštalickou formou, pretože jej kvality sú v národnom hospodárstve viac žiadané.

Kremík je jednou zo základných makroživín v ľudskom tele. Jeho nedostatok má škodlivý vplyv na stav kostného tkaniva, vlasov, kože, nechtov. Okrem toho kremík ovplyvňuje výkonnosť imunitného systému.
V medicíne prvok, alebo skôr jeho zlúčeniny, našli svoje prvé využitie v tejto funkcii. Voda zo studní vystlaných kremencom sa líšila nielen čistotou, ale mala pozitívny vplyv aj na odolnosť voči infekčné choroby. Dnes zlúčeniny s kremíkom slúžia ako základ liekov proti tuberkulóze, ateroskleróze a artritíde.
Vo všeobecnosti je nekov neaktívny, je však ťažké ho nájsť v čistej forme. Je to spôsobené tým, že vo vzduchu je rýchlo pasivovaný vrstvou oxidu a prestáva reagovať. Pri zahrievaní sa chemická aktivita zvyšuje. V dôsledku toho je ľudstvo oveľa lepšie oboznámené so zlúčeninami hmoty a nie so sebou samým.

Kremík teda tvorí zliatiny s takmer všetkými kovmi - silicidy. Všetky sa vyznačujú svojou žiaruvzdornosťou a tvrdosťou a používajú sa vo svojich oblastiach: plynové turbíny, ohrievače pecí.

Nekov je v tabuľke D. I. Mendelejeva umiestnený v skupine 6 spolu s uhlíkom, germániom, čo naznačuje určitú zhodu s týmito látkami. Takže s uhlíkom je to „spoločné“ so schopnosťou vytvárať zlúčeniny organického typu. Zároveň kremík, podobne ako germánium, môže u niektorých vykazovať vlastnosti kovu chemické reakcie ktorý sa používa pri syntéze.

Klady a zápory

Ako každá iná látka z hľadiska aplikácie v národnom hospodárstve, kremík má určité užitočné alebo nie príliš vlastnosti. Sú dôležité pre určenie oblasti použitia.

Významnou výhodou látky je jej dostupnosť. V prírode to však nie je vo voľnej forme, no predsa len technológia získavania kremíka nie je až taká zložitá, hoci je energeticky náročná.
Druhá najdôležitejšia výhoda je tvorba viacerých zlúčenín s mimoriadnym užitočné vlastnosti. Sú to silány, silicidy, oxid a samozrejme rôzne silikáty. Schopnosť kremíka a jeho zlúčenín vytvárať komplexné tuhé roztoky je prakticky nekonečná, čo umožňuje donekonečna získavať najrôznejšie variácie skla, kameňa a keramiky.
Vlastnosti polovodičov nekov mu poskytuje miesto ako základný materiál v elektrotechnike a rádiotechnike.
Nekov je netoxický, ktorý umožňuje uplatnenie v akomkoľvek odvetví a zároveň nepremieňa technologický proces na potenciálne nebezpečný.

Medzi nevýhody materiálu patrí iba relatívna krehkosť s dobrou tvrdosťou. Kremík sa nepoužíva na nosné konštrukcie, ale táto kombinácia umožňuje správne opracovať povrch kryštálov, čo je dôležité pre prístrojové vybavenie.

Poďme si teraz povedať o hlavných vlastnostiach kremíka.

Vlastnosti a charakteristiky

Keďže kryštalický kremík sa najčastejšie používa v priemysle, dôležitejšie sú práve jeho vlastnosti a práve tie sú uvedené v technických špecifikáciách. Fyzikálne vlastnosti látky sú:

teplota topenia - 1417 °C;
bod varu - 2600 C;
hustota je 2,33 g/cu. pozri, čo naznačuje krehkosť;
tepelná kapacita, ako aj tepelná vodivosť nie sú konštantné ani na najčistejších vzorkách: 800 J / (kg K), alebo 0,191 cal / (g deg) a 84-126 W / (m K), alebo 0,20-0, 30 cal/(cm s deg), v tomto poradí;
transparentné až dlhovlnné infračervené žiarenie, ktoré sa používa v infračervenej optike;
dielektrická konštanta - 1,17;
tvrdosť na Mohsovej stupnici - 7.

Elektrické vlastnosti nekovu sú vysoko závislé od nečistôt. V priemysle sa táto funkcia využíva moduláciou požadovaného typu polovodiča. Pri bežných teplotách je kremík krehký, ale pri zahriatí nad 800 C je možná plastická deformácia.

Vlastnosti amorfného kremíka sú nápadne odlišné: je vysoko hygroskopický a oveľa aktívnejšie reaguje aj pri normálnych teplotách.

Štruktúra a chemické zloženie, ako aj vlastnosti kremíka sú diskutované vo videu nižšie:

Zloženie a štruktúra

Kremík existuje v dvoch alotropných formách, rovnako stabilných pri normálnej teplote.

Crystal Má vzhľad tmavosivého prášku. Látka, hoci má kryštálovú mriežku podobnú diamantu, je krehká – kvôli príliš dlhej väzbe medzi atómami. Zaujímavé sú jeho polovodičové vlastnosti.
Vo veľmi vysoké tlaky môžete to získať šesťuholníkový modifikácia s hustotou 2,55 g / cu. pozri Táto fáza však zatiaľ nenašla praktický význam.
Amorfný- Hnedý prášok. Na rozdiel od kryštalickej formy reaguje oveľa aktívnejšie. Dôvodom nie je ani tak inertnosť prvej formy, ale skutočnosť, že na vzduchu je látka pokrytá vrstvou oxidu uhličitého.

Okrem toho je potrebné vziať do úvahy ďalší typ klasifikácie spojený s veľkosťou kryštálu kremíka, ktoré spolu tvoria látku. Kryštalická mriežka, ako je známe, znamená usporiadanie nielen atómov, ale aj štruktúr, ktoré tieto atómy tvoria - takzvané usporiadanie s dlhým dosahom. Čím je väčšia, tým homogénnejšia bude látka vo vlastnostiach.

monokryštalický– vzorka je monokryštál. Jeho štruktúra je čo najviac usporiadaná, vlastnosti sú homogénne a dobre predvídateľné. Práve tento materiál je v elektrotechnike najžiadanejší. Patrí však aj k najdrahšiemu typu, pretože proces jeho získavania je komplikovaný a rýchlosť rastu je nízka.
Multikryštalický– vzorka pozostáva z množstva veľkých kryštalických zŕn. Hranice medzi nimi tvoria ďalšie chybné úrovne, čo znižuje výkon vzorky ako polovodiča a vedie k rýchlejšiemu opotrebovaniu. Technológia pestovania multikryštálov je jednoduchšia, a preto je materiál lacnejší.
Polykryštalický- pozostáva z veľkého počtu zŕn usporiadaných náhodne voči sebe. Ide o najčistejšiu odrodu priemyselného kremíka, ktorý sa používa v mikroelektronike a solárnej energii. Pomerne často sa používa ako surovina na pestovanie multi- a monokryštálov.
Samostatnú pozíciu v tejto klasifikácii zaujíma aj amorfný kremík. Tu je poradie atómov zachované len na najkratších vzdialenostiach. V elektrotechnike sa však stále používa vo forme tenkých vrstiev.

Nekovová výroba

Získať čistý kremík nie je také ľahké vzhľadom na inertnosť jeho zlúčenín a vysokú teplotu topenia väčšiny z nich. V priemysle sa najčastejšie využíva redukcia oxidu uhličitého. Reakcia prebieha v oblúkových peciach pri teplote 1800 C. Získa sa tak nekov s čistotou 99,9 %, čo na jeho použitie nestačí.

Výsledný materiál sa chlóruje, aby sa získali chloridy a hydrochloridy. Spoje sa potom vyčistia so všetkými možné metódy od nečistôt a redukovať vodíkom.

Je tiež možné vyčistiť látku získaním silicidu horečnatého. Silicid je vystavený pôsobeniu chlorovodíkovej resp octová kyselina s. Získa sa silán, ktorý sa čistí rôznymi metódami - sorpciou, rektifikáciou atď. Potom sa silán rozloží na vodík a kremík pri teplote 1000 C. V tomto prípade sa získa látka s podielom nečistôt 10 -8 -10 -6 %.

Použitie látky

Pre priemysel sú elektrofyzikálne vlastnosti nekovov najzaujímavejšie. Jeho monokryštálová forma je polovodič s nepriamou medzerou. Jeho vlastnosti sú určené nečistotami, čo umožňuje získať kryštály kremíka s požadovanými vlastnosťami. Takže pridanie bóru, india umožňuje pestovať kryštál s dierovou vodivosťou a zavedenie fosforu alebo arzénu - kryštál s elektrónovou vodivosťou.

Kremík doslova slúži ako základ modernej elektrotechniky. Vyrábajú sa z neho tranzistory, fotobunky, integrované obvody, diódy a pod. Navyše, funkčnosť zariadenia je takmer vždy daná len povrchovou vrstvou kryštálu, čo vedie k veľmi špecifickým požiadavkám na povrchovú úpravu.
V metalurgii sa technický kremík používa ako modifikátor zliatiny - dáva väčšiu pevnosť, ako aj ako zložka - napríklad pri a ako dezoxidant - pri výrobe liatiny.
Ultra čistý a rafinovaný metalurgický materiál tvorí základ slnečnej energie.
Oxid nekovový sa v prírode vyskytuje vo veľmi odlišných formách. Jeho kryštalické odrody - opál, achát, karneol, ametyst, horský krištáľ, našli svoje miesto v šperkoch. Úpravy, ktoré nie sú také atraktívne na pohľad - pazúrik, kremeň, sa používajú v hutníctve, v stavebníctve a v rádiovej elektrotechnike.
Zlúčenina nekovu s uhlíkom - karbid, sa používa v metalurgii, vo výrobe nástrojov a v chemickom priemysle. Je to polovodič so širokou medzerou, ktorý sa vyznačuje vysokou tvrdosťou - 7 na Mohsovej stupnici a pevnosťou, ktorá umožňuje jeho použitie ako brúsneho materiálu.
Silikáty – teda soli kyseliny kremičitej. Nestabilný, ľahko sa rozkladá vplyvom teploty. Sú pozoruhodné tým, že tvoria početné a rôznorodé soli. Ale posledné sú základom pre výrobu skla, keramiky, fajansy, krištáľu a. Môžeme s istotou povedať, že moderná konštrukcia je založená na rôznych silikátoch.
Sklo tu predstavuje najzaujímavejší prípad. Je založený na hlinitokremičitanoch, ale bezvýznamné nečistoty iných látok - zvyčajne oxidov - dávajú materiálu veľa rôznych vlastností vrátane farby. -, kamenina, porcelán má v podstate rovnaký vzorec, aj keď s iným pomerom zložiek a úžasná je aj jeho rozmanitosť.
Nekov má ďalšiu schopnosť: tvorí zlúčeniny uhlíkového typu vo forme dlhého reťazca atómov kremíka. Takéto zlúčeniny sa nazývajú organokremičité zlúčeniny. Rozsah ich použitia nie je menej známy - ide o silikóny, tmely, mazivá atď.

Kremík je veľmi bežný prvok a je mimoriadne dôležitý v mnohých oblastiach národného hospodárstva. Okrem toho sa aktívne používa nielen samotná látka, ale všetky jej rôzne a početné zlúčeniny.

Toto video bude hovoriť o vlastnostiach a aplikáciách kremíka:

Jedným z najbežnejších prvkov v prírode je kremík alebo kremík. Takáto široká distribúcia hovorí o dôležitosti a význame tejto látky. Toto bolo rýchlo pochopené a prijaté ľuďmi, ktorí sa naučili, ako správne používať kremík pre svoje vlastné účely. Jeho aplikácia je založená na špeciálnych vlastnostiach, o ktorých si povieme neskôr.

Kremík - chemický prvok

Ak charakterizujeme tento prvok podľa polohy v periodickom systéme, môžeme identifikovať nasledujúce dôležité body:

Sériové číslo je 14.
Obdobie je tretie malé.
Skupina - IV.
Podskupina je hlavná.
Štruktúra vonkajšieho elektrónového obalu je vyjadrená vzorcom 3s 2 3p 2 .
Prvok kremík je reprezentovaný chemickým symbolom Si, ktorý sa vyslovuje ako „kremík“.
Oxidačné stavy, ktoré vykazuje, sú: -4; +2; +4.
Valencia atómu je IV.
Atómová hmotnosť kremíka je 28,086.
V prírode existujú tri stabilné izotopy tohto prvku s hmotnostnými číslami 28, 29 a 30.

Atóm kremíka je teda z chemického hľadiska dostatočne preštudovaným prvkom, bolo popísaných veľa jeho rôznych vlastností.

História objavov

Keďže rôzne zlúčeniny uvažovaného prvku sú v prírode veľmi populárne a masívne, ľudia už od staroveku používali a vedeli o vlastnostiach len mnohých z nich. Čistý kremík zostal dlho mimo vedomostí človeka v chémii.

Najobľúbenejšie zlúčeniny používané v každodennom živote a priemysle národmi starovekých kultúr (Egypťania, Rimania, Číňania, Rusi, Peržania a ďalší) boli drahé a okrasné kamene na báze oxidu kremičitého. Tie obsahujú:

opál;
drahokam;
topaz;
chryzopráza;
ónyx;
chalcedón a iné.

Od staroveku bolo zvykom používať kremeň v stavebníctve. Samotný elementárny kremík však zostal až do 19. storočia neobjavený, hoci sa ho mnohí vedci márne pokúšali izolovať od rôznych zlúčenín pomocou katalyzátorov, vysokých teplôt a dokonca aj elektrického prúdu. Toto sú také bystré mysle ako:

Carl Scheele;
Gay-Lussac;
Thenar;
Humphrey Davy;
Antoine Lavoisier.

Jensovi Jacobsovi Berzeliusovi sa v roku 1823 podarilo získať čistý kremík. Za týmto účelom uskutočnil experiment o fúzii pár fluoridu kremíka a kovového draslíka. V dôsledku toho dostal amorfnú modifikáciu príslušného prvku. Tí istí vedci navrhli Latinský názov otvorený atóm.

O niečo neskôr, v roku 1855, sa inému vedcovi - Saint Clair-Deville - podarilo syntetizovať ďalšiu alotropnú odrodu - kryštalický kremík. Odvtedy sa poznatky o tomto prvku a jeho vlastnostiach začali veľmi rýchlo rozširovať. Ľudia si uvedomili, že má jedinečné vlastnosti, ktoré sa dajú veľmi inteligentne využiť na uspokojenie vlastných potrieb. Preto je dnes jedným z najžiadanejších prvkov v elektronike a technike kremík. Jeho využitie len každým rokom rozširuje jeho hranice.

Ruské meno pre atóm dal vedec Hess v roku 1831. To je to, čo sa drží dodnes.

Kremík je po kyslíku druhý najrozšírenejší v prírode. Jeho percento v porovnaní s ostatnými atómami v zložení zemskej kôry je 29,5%. Okrem toho uhlík a kremík sú dva špeciálne prvky, ktoré môžu vytvárať reťazce vzájomným spojením. Preto je pre ten druhý známy viac ako 400 rôznych prírodných minerálov, v zložení ktorých je obsiahnutý v litosfére, hydrosfére a biomase.

Kde presne sa kremík nachádza?

V hlbokých vrstvách pôdy.
V horninách, nánosoch a masívoch.
Na dne vodných plôch, najmä morí a oceánov.
V rastlinách a morských obyvateľoch živočíšnej ríše.
U ľudí a suchozemských zvierat.

Je možné označiť niekoľko najbežnejších minerálov a hornín, medzi ktoré patria vo veľkom počte je prítomný kremík. Ich chémia je taká, že hmotnostný obsah čistého prvku v nich dosahuje 75%. Konkrétny údaj však závisí od druhu materiálu. Takže horniny a minerály obsahujúce kremík:

živce;
sľuda;
amfiboly;
opály;
chalcedón;
silikáty;
pieskovce;
hlinitokremičitany;
hlina a iné.

Kremík, ktorý sa hromadí v lastúrach a vonkajších kostrách morských živočíchov, nakoniec vytvára silné usadeniny oxidu kremičitého na dne vodných útvarov. Toto je jeden z prírodných zdrojov tohto prvku.

Okrem toho sa zistilo, že kremík môže existovať v čistej natívnej forme – vo forme kryštálov. Ale takéto ložiská sú veľmi zriedkavé.

Fyzikálne vlastnosti kremíka

Ak uvažovaný prvok charakterizujeme súborom fyzikálno-chemických vlastností, potom by sa v prvom rade mali označiť fyzikálne parametre. Tu je niekoľko hlavných:

Existuje vo forme dvoch alotropných modifikácií – amorfnej a kryštalickej, ktoré sa líšia všetkými vlastnosťami.
Kryštálová mriežka je veľmi podobná diamantovej, pretože uhlík a kremík sú v tomto smere takmer rovnaké. Vzdialenosť medzi atómami je však rôzna (kremík má viac), takže diamant je oveľa tvrdší a pevnejší. Typ mriežky - kubický plošne centrovaný.
Materiál je veľmi krehký vysoké teploty sa stáva plastickým.
Teplota topenia je 1415˚С.
Bod varu - 3250˚С.
Hustota látky je 2,33 g / cm3.
Farba zlúčeniny je strieborno-šedá, prejavuje sa charakteristický kovový lesk.
Má dobré polovodičové vlastnosti, ktoré sa môžu meniť pridaním určitých činidiel.
Nerozpustný vo vode, organických rozpúšťadlách a kyselinách.
Špecificky rozpustný v zásadách.

Určené fyzikálne vlastnosti kremík umožňuje ľuďom ovládať ho a používať ho na vytváranie rôznych produktov. Napríklad použitie čistého kremíka v elektronike je založené na vlastnostiach polovodivosti.

Chemické vlastnosti

Chemické vlastnosti kremíka sú vysoko závislé od reakčných podmienok. Ak hovoríme o štandardných parametroch, potom musíme označiť veľmi nízku aktivitu. Kryštalický aj amorfný kremík sú veľmi inertné. Neinteragujú so silnými oxidačnými činidlami (okrem fluóru) ani so silnými redukčnými činidlami.

Je to spôsobené tým, že na povrchu látky sa okamžite vytvorí oxidový film SiO 2, ktorý zabraňuje ďalším interakciám. Môže sa vytvárať pod vplyvom vody, vzduchu, pár.

Ak sa však zmenia štandardné podmienky a kremík sa zahreje na teplotu nad 400˚С, jeho chemická aktivita sa výrazne zvýši. V tomto prípade bude reagovať s:

kyslík;
všetky druhy halogénov;
vodík.

S ďalším zvýšením teploty je možná tvorba produktov pri interakcii s bórom, dusíkom a uhlíkom. Mimoriadny význam má karborundum – SiC, keďže je to dobrý abrazívny materiál.

Chemické vlastnosti kremíka sú tiež jasne viditeľné pri reakciách s kovmi. Vo vzťahu k nim ide o oxidačné činidlo, preto sa produkty nazývajú silicidy. Podobné zlúčeniny sú známe pre:

alkalické;
alkalická zemina;
prechodné kovy.

Zlúčenina získaná tavením železa a kremíka má nezvyčajné vlastnosti. Nazýva sa ferosilikónová keramika a úspešne sa používa v priemysle.

Takže komplexné látky kremík neinteraguje, preto sa zo všetkých ich odrôd môže rozpustiť iba v:

aqua regia (zmes kyseliny dusičnej a chlorovodíkovej);
žieravé alkálie.

V tomto prípade by teplota roztoku mala byť najmenej 60 ° C. Toto všetko potvrdzuje fyzický základ látky – diamantu podobná stabilná kryštálová mriežka, dodávajúca jej pevnosť a inertnosť.

Ako získať

Získanie kremíka v jeho čistej forme je ekonomicky pomerne nákladný proces. Navyše, vďaka svojim vlastnostiam, akákoľvek metóda poskytuje iba 90-99% čistý produkt, zatiaľ čo nečistoty vo forme kovov a uhlíka zostávajú rovnaké. Takže len získať látku nestačí. Mala by byť tiež kvalitatívne očistená od cudzích prvkov.

Vo všeobecnosti sa výroba kremíka uskutočňuje dvoma hlavnými spôsobmi:

Z bieleho piesku, ktorým je čistý oxid kremičitý SiO 2 . Pri kalcinácii aktívnymi kovmi (najčastejšie horčíkom) vzniká voľný prvok vo forme amorfnej modifikácie. Čistota tejto metódy je vysoká, produkt sa získa s výťažkom 99,9 %.
Rozšírenejšia metóda v priemyselnom meradle je spekanie roztaveného piesku s koksom v špecializovaných tepelných peciach. Túto metódu vyvinul ruský vedec N. N. Beketov.

Ďalšie spracovanie spočíva v podrobení produktov čistiacim metódam. Na to sa používajú kyseliny alebo halogény (chlór, fluór).

Amorfný kremík

Charakterizácia kremíka bude neúplná, ak sa každá z jeho alotropických modifikácií nebude posudzovať samostatne. Prvý je amorfný. V tomto stave je látka, o ktorej uvažujeme, hnedo-hnedý prášok, jemne rozptýlený. Má vysoký stupeň hygroskopickosti, pri zahrievaní vykazuje dostatočne vysokú chemickú aktivitu. Za štandardných podmienok je schopný interagovať len s najsilnejším oxidačným činidlom – fluórom.

Nazývať amorfný kremík len akýmsi kryštalickým nie je úplne správne. Jeho mriežka ukazuje, že táto látka je len formou jemne rozptýleného kremíka, ktorý existuje vo forme kryštálov. Preto ako také sú tieto modifikácie jedna a tá istá zlúčenina.

Ich vlastnosti sa však líšia, a preto je zvykom hovoriť o alotropii. Amorfný kremík má sám o sebe vysokú schopnosť absorpcie svetla. Okrem toho je za určitých podmienok tento indikátor niekoľkonásobne vyšší ako v kryštalickej forme. Preto sa používa na technické účely. V uvažovanej forme (prášok) sa zlúčenina ľahko aplikuje na akýkoľvek povrch, či už je to plast alebo sklo. Preto je to amorfný kremík, ktorý je tak vhodný na použitie. Aplikácia je založená na rôznych veľkostiach.

Aj keď opotrebenie batérií tohto typu je pomerne rýchle, čo je spojené s odieraním tenkého filmu hmoty, využitie a dopyt len rastie. Solárne články na báze amorfného kremíka sú totiž schopné aj pri krátkej životnosti dodať energiu celým podnikom. Výroba takejto látky je navyše bezodpadová, čo ju robí veľmi ekonomickou.

Táto modifikácia sa získa redukciou zlúčenín aktívnymi kovmi, napríklad sodíkom alebo horčíkom.

Kryštalický kremík

Strieborno-šedá lesklá úprava predmetného prvku. Práve táto forma je najbežnejšia a najžiadanejšia. Je to spôsobené súborom kvalitatívnych vlastností, ktoré táto látka má.

Charakteristika kremíka s kryštálovou mriežkou zahŕňa klasifikáciu jeho typov, pretože ich je niekoľko:

Elektronická kvalita – najčistejšia a najkvalitnejšia. Práve tento typ sa používa v elektronike na vytváranie obzvlášť citlivých zariadení.
Solárna kvalita. Samotný názov definuje oblasť použitia. Ide tiež o vysoko čistý kremík, ktorého použitie je nevyhnutné na vytvorenie kvalitných solárnych článkov s dlhou životnosťou. Fotovoltické meniče vytvorené na báze kryštalickej štruktúry sú kvalitnejšie a odolnejšie voči opotrebovaniu ako tie, ktoré vznikli amorfnou modifikáciou nanášaním na rôzne typy substrátov.
Technický kremík. Táto odroda zahŕňa tie vzorky látky, ktoré obsahujú asi 98% čistého prvku. Všetko ostatné ide do rôznych druhov nečistôt:

hliník;
chlór;
uhlík;
fosfor a iné.

Posledná odroda uvažovanej látky sa používa na získanie polykryštálov kremíka. Na tento účel sa uskutočňujú procesy rekryštalizácie. Výsledkom je, že pokiaľ ide o čistotu, získavajú sa produkty, ktoré možno zaradiť do skupín solárnej a elektronickej kvality.

Polykremík je svojou povahou medziproduktom medzi amorfnou modifikáciou a kryštalickou modifikáciou. S touto možnosťou sa ľahšie pracuje, lepšie sa spracováva a čistí fluórom a chlórom.

Výsledné produkty možno klasifikovať takto:

multikremík;
monokryštalický;
profilované kryštály;
silikónový šrot;
technický kremík;
výrobný odpad vo forme úlomkov a úlomkov hmoty.

Každý z nich nájde uplatnenie v priemysle a človek ho úplne využije. Preto sa tie, ktoré súvisia s kremíkom, považujú za bezodpadové. To výrazne znižuje jeho ekonomické náklady bez ovplyvnenia kvality.

Použitie čistého kremíka

Výroba kremíka v priemysle je pomerne dobre zavedená a jej rozsah je dosť objemný. Je to spôsobené tým, že tento prvok, čistý aj vo forme rôznych zlúčenín, je rozšírený a žiadaný v rôznych odvetviach vedy a techniky.

Kde sa používa kryštalický a amorfný kremík v čistej forme?

V metalurgii ako legujúca prísada schopná meniť vlastnosti kovov a ich zliatin. Používa sa teda pri tavení ocele a železa.
Na výrobu čistejšej verzie sa používajú rôzne druhy látok – polysilikón.
Zlúčeniny kremíka predstavujú celý chemický priemysel, ktorý si dnes získal osobitnú popularitu. Silikónové materiály sa používajú v medicíne, pri výrobe riadu, nástrojov a mnoho iného.
Výroba rôznych solárnych panelov. Tento spôsob získavania energie je jedným z najperspektívnejších do budúcnosti. Ekologické, nákladovo efektívne a odolné - hlavné výhody takejto výroby elektriny.
Kremík do zapaľovačov sa používa už veľmi dlho. Už v staroveku ľudia používali pazúrik na vytvorenie iskry pri zapaľovaní ohňa. Tento princíp je základom výroby zapaľovačov rôznych druhov. Dnes existujú druhy, v ktorých je pazúrik nahradený zliatinou určitého zloženia, čo dáva ešte rýchlejší výsledok (iskrenie).
Elektronika a solárna energia.
Výroba zrkadiel v plynových laserových zariadeniach.

Čistý kremík má teda množstvo výhodných a špeciálnych vlastností, ktoré umožňujú jeho využitie pri vytváraní dôležitých a potrebných produktov.

Použitie zlúčenín kremíka

Okrem jednoduchej látky sa používajú aj rôzne zlúčeniny kremíka, a to veľmi široko. Existuje celé priemyselné odvetvie nazývané kremičitany. Práve ona si zakladá na používaní rôznych látok, medzi ktoré patrí tento úžasný prvok. Čo sú to za zlúčeniny a čo sa z nich vyrába?

Kremeň alebo riečny piesok - SiO 2. Používa sa na výrobu stavebných a dekoratívnych materiálov, ako je cement a sklo. Kde sa tieto materiály používajú, každý vie. Žiadna konštrukcia sa nezaobíde bez týchto komponentov, čo potvrdzuje dôležitosť zlúčenín kremíka.
Silikátová keramika, ktorá zahŕňa materiály ako fajansa, porcelán, tehla a výrobky na nich založené. Tieto komponenty sa používajú v medicíne, pri výrobe riadu, dekoratívnych ozdôb, domácich potrieb, v stavebníctve a iných oblastiach ľudskej činnosti v domácnostiach.
- silikóny, silikagély, silikónové oleje.
Silikátové lepidlo - používa sa ako papiernictvo, v pyrotechnike a stavebníctve.

Kremík, ktorého cena sa na svetovom trhu mení, ale zhora nadol neprekračuje hranicu 100 ruských rubľov za kilogram (za kryštalický), je vyhľadávanou a cennou látkou. Prirodzene, zlúčeniny tohto prvku sú tiež rozšírené a použiteľné.

Biologická úloha kremíka

Z hľadiska významu pre telo je dôležitý kremík. Jeho obsah a distribúcia v tkanivách je nasledovná:

0,002 % - svalovina;
0,000017 % - kosť;
krv - 3,9 mg / l.

Každý deň by sa mal dovnútra dostať asi jeden gram kremíka, inak sa začnú rozvíjať choroby. Nie sú medzi nimi žiadne smrteľné, ale dlhodobé hladovanie kremíka vedie k:

strata vlasov;
výskyt akné a pupienkov;
krehkosť a krehkosť kostí;
ľahká kapilárna priepustnosť;
únava a bolesti hlavy;
výskyt početných modrín a modrín.

Pre rastliny je kremík dôležitým stopovým prvkom potrebným pre normálny rast a vývoj. Pokusy na zvieratách ukázali, že tí jedinci, ktorí denne konzumujú dostatočné množstvo kremíka, rastú lepšie.

kremík

SILICON-Som; m.[z gréčtiny. krēmnos - útes, skala] Chemický prvok (Si), tmavosivé kryštály s kovovým leskom, ktoré sú súčasťou väčšiny hornín.

◁ Kremík, tl. K soli. Kremičitý (pozri 2.K .; 1 znak).

kremík

(lat. Silicium), chemický prvok IV. skupiny periodickej sústavy. Tmavosivé kryštály s kovovým leskom; hustota 2,33 g / cm 3, t pl 1415ºC. Odolný voči chemickému napadnutiu. Tvorí 27,6 % hmotnosti zemskej kôry (2. miesto medzi prvkami), hlavnými minerálmi sú oxid kremičitý a kremičitany. Jeden z najdôležitejších polovodičových materiálov (tranzistory, termistory, fotočlánky). Neoddeliteľná súčasť mnohých ocelí a iných zliatin (zvyšuje mechanickú pevnosť a odolnosť proti korózii, zlepšuje vlastnosti odlievania).

SILICON

KREMÍK (lat. Silicium od silex - pazúrik), Si (čítaj "kremík", ale dnes už dosť často ako "si"), chemický prvok s atómovým číslom 14, atómová hmotnosť 28,0855. Ruský názov pochádza z gréckeho kremnos – útes, hora.
Prírodný kremík pozostáva zo zmesi troch stabilných nuklidov (cm. NUKLID) s hmotnostnými číslami 28 (v zmesi prevláda, je v nej 92,27 % hm.), 29 (4,68 %) a 30 (3,05 %). Konfigurácia vonkajšej elektrónovej vrstvy neutrálneho nevybudeného atómu kremíka 3 s 2 R 2 . V zlúčeninách zvyčajne vykazuje oxidačný stav +4 (valencia IV) a veľmi zriedkavo +3, +2 a +1 (valencia III, II a I). V periodickom systéme Mendelejeva sa kremík nachádza v skupine IVA (v uhlíkovej skupine), v tretej perióde.
Polomer neutrálneho atómu kremíka je 0,133 nm. Energie sekvenčnej ionizácie atómu kremíka sú 8,1517, 16,342, 33,46 a 45,13 eV, elektrónová afinita je 1,22 eV. Polomer iónu Si 4+ s koordinačným číslom 4 (najčastejšie v prípade kremíka) je 0,040 nm, s koordinačným číslom 6 - 0,054 nm. Na Paulingovej stupnici je elektronegativita kremíka 1,9. Hoci je kremík zvyčajne klasifikovaný ako nekov, v mnohých vlastnostiach zaujíma medziľahlú polohu medzi kovmi a nekovmi.
Vo voľnej forme - hnedý prášok alebo svetlosivý kompaktný materiál s kovovým leskom.
História objavov
Zlúčeniny kremíka sú človeku známe už od nepamäti. Ale s jednoduchou substanciou kremíka sa človek stretol len asi pred 200 rokmi. V skutočnosti prvými výskumníkmi, ktorí dostali kremík, boli Francúzi J. L. Gay-Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis) a L. J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques). V roku 1811 zistili, že zahrievanie fluoridu kremičitého s kovovým draslíkom vedie k vytvoreniu hnedo-hnedej látky:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, samotní výskumníci však neurobili správny záver o získaní novej jednoduchej látky. Pocta objaviť nový prvok patrí švédskemu chemikovi J. Berzeliusovi (cm. BERZELIUS Jens Jacob), ktorý tiež zahrieval zlúčeninu zloženia K 2 SiF 6 s kovovým draslíkom na získanie kremíka. Dostal rovnaký amorfný prášok ako francúzski chemici a v roku 1824 oznámil novú elementárnu látku, ktorú nazval „kremík“. Kryštalický kremík získal až v roku 1854 francúzsky chemik A. E. St. Clair Deville (cm. SAINT CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Byť v prírode
Z hľadiska prevalencie v zemskej kôre je kremík na druhom mieste spomedzi všetkých prvkov (po kyslíku). Kremík tvorí 27,7 % hmotnosti zemskej kôry. Kremík je súčasťou niekoľkých stoviek rôznych prírodných silikátov (cm. SILIKÁTY) a hlinitokremičitany (cm. ALUMOSILIKÁTY). Široko rozšírený je aj oxid kremičitý alebo oxid kremičitý (cm. OXID KREMIČITÝ) SiO 2 (riečny piesok (cm. PIESOK), kremeň (cm. QUARTZ), pazúrik (cm. FLINT) a ďalšie), ktorý tvorí asi 12 % zemskej kôry (hmotnostne). Kremík sa v prírode nenachádza vo voľnej forme.
Potvrdenie
V priemysle sa kremík získava redukciou taveniny SiO 2 koksom pri teplote asi 1800 °C v oblúkových peciach. Čistota takto získaného kremíka je asi 99,9 %. Keďže pre praktické použitie je potrebný kremík vyššej čistoty, výsledný kremík sa chlóruje. Vznikajú zlúčeniny zloženia SiCl 4 a SiCl 3 H. Tieto chloridy sa ďalej rôznymi metódami čistia od nečistôt a v konečnom štádiu sa redukujú čistým vodíkom. Je tiež možné čistiť kremík predbežným získaním silicidu horečnatého Mg2Si. Ďalej sa prchavý monosilán SiH4 získava zo silicidu horečnatého pomocou kyseliny chlorovodíkovej alebo octovej. Monosilán sa ďalej čistí destiláciou, sorpciou a inými metódami a potom sa rozkladá na kremík a vodík pri teplote asi 1000 °C. Obsah nečistôt v kremíku získanom týmito metódami sa zníži na 10-8-10-6 % hmotn.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Kryštálová mriežka kremíka je kubický plošne centrovaný typ diamantu, parameter a = 0,54307 nm (pri vysokých tlakoch sa získali aj iné polymorfné modifikácie kremíka), ale v dôsledku väčšej dĺžky väzby medzi atómami Si-Si v porovnaní s dĺžkou C-C spojenia kremík je oveľa menej tvrdý ako diamant.
Hustota kremíka je 2,33 kg/dm 3 . Teplota topenia 1410°C, teplota varu 2355°C. Kremík je krehký, až pri zahriatí nad 800°C sa stáva plastickým. Je zaujímavé, že kremík je transparentný pre infračervené (IR) žiarenie.
Elementárny kremík je typický polovodič (cm. POLOVODIČY). Pásová medzera pri izbovej teplote je 1,09 eV. Koncentrácia prúdových nosičov v kremíku s vlastnou vodivosťou pri izbovej teplote je 1,5·10 16 m -3 . Elektrické vlastnosti kryštalického kremíka vo veľkej miere ovplyvňujú mikronečistoty v ňom obsiahnuté. Na získanie monokryštálov kremíka s dierovou vodivosťou sa do kremíka zavádzajú prísady prvkov skupiny III - bór (cm. BOR (chemický prvok)), hliník (cm. HLINÍK), gálium (cm. GÁLIUM) a Indii (cm. INDIUM), s elektronickou vodivosťou - prísady prvky V-té skupiny - fosfor (cm. FOSFOR), arzén (cm. ARZÉN) alebo antimón (cm. ANTIMÓN). Elektrické vlastnosti kremíka možno meniť zmenou podmienok spracovania monokryštálov, najmä úpravou povrchu kremíka rôznymi chemickými činidlami.
Chemicky je kremík neaktívny. Pri izbovej teplote reaguje iba s plynným fluórom za vzniku prchavého fluoridu kremičitého SiF 4 . Pri zahriatí na teplotu 400-500°C kremík reaguje s kyslíkom za vzniku oxidu Si02, s chlórom, brómom a jódom - za vzniku zodpovedajúcich prchavých tetrahalogenidov SiHal4.
Kremík priamo nereaguje s vodíkom, zlúčeniny kremíka s vodíkom sú silány (cm. SILÁNY) so všeobecným vzorcom Si n H 2n+2 - získané nepriamo. Monosilan SiH 4 (často sa nazýva jednoducho silan) sa uvoľňuje pri interakcii silicídov kovov s roztokmi kyselín, napríklad:
Ca2Si + 4HCl \u003d 2CaCl2 + SiH 4
Silán SiH 4 vzniknutý pri tejto reakcii obsahuje prímes iných silánov, najmä disilán Si 2 H 6 a trisilán Si 3 H 8, v ktorých je reťazec atómov kremíka prepojených jednoduchými väzbami (-Si-Si-Si -) .
S dusíkom tvorí kremík pri teplote okolo 1000°C nitrid Si 3 N 4, s bórom tepelne a chemicky stabilné boridy SiB 3, SiB 6 a SiB 12. Zlúčenina kremíka a jej najbližší analóg podľa periodickej tabuľky - uhlík - karbid kremíka SiC (karborundum (cm. CARBORUNDUM)) sa vyznačuje vysokou tvrdosťou a nízkou chemickou aktivitou. Karborundum sa široko používa ako brúsny materiál.
Keď sa kremík zahrieva s kovmi, tvoria sa silicidy (cm. SILICIDY). Silicídy možno rozdeliť do dvoch skupín: iónovo-kovalentné (silicídy alkalických kovov, kovov alkalických zemín a horčíka ako Ca2Si, Mg2Si atď.) a kovové (silicídy prechodných kovov). Silicidy aktívnych kovov sa pôsobením kyselín rozkladajú, silicidy prechodných kovov sú chemicky stále a pôsobením kyselín sa nerozkladajú. Kovové silicidy majú vysoké teploty topenia (až do 2000 °C). Najčastejšie vznikajú kovom podobné silicidy zloženia MSi, M3Si2, M2Si3, M5Si3 a MSi2. Silicidy podobné kovom sú chemicky inertné, odolné voči kyslíku aj pri vysokých teplotách.
Oxid kremičitý SiO 2 je kyslý oxid, ktorý nereaguje s vodou. Existuje vo forme niekoľkých polymorfných modifikácií (kremeň (cm. QUARTZ), tridymit, cristobalit, sklovitý SiO 2). Z týchto úprav má najväčšiu praktickú hodnotu kremeň. Kremeň má piezoelektrické vlastnosti (cm. PIEZOELEKTRICKÉ MATERIÁLY) je transparentný pre ultrafialové (UV) žiarenie. Vyznačuje sa veľmi nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti, takže riad vyrobený z kremeňa nepraská pri poklese teploty až do 1000 stupňov.
Kremeň je chemicky odolný voči kyselinám, ale reaguje s kyselinou fluorovodíkovou:
Si02 + 6HF \u003d H2 + 2H20
a plynný fluorovodík HF:
Si02 + 4HF \u003d SiF4 + 2H20
Tieto dve reakcie sa široko používajú na leptanie skla.
Pri tavení SiO 2 s alkáliami a zásaditými oxidmi, ako aj s uhličitanmi aktívnych kovov vznikajú kremičitany (cm. SILIKÁTY)- soli veľmi slabých, vo vode nerozpustných kyselín kremičitých, ktoré nemajú stále zloženie (cm. KYSELINY KREMÍKU) všeobecný vzorec xH 2 O ySiO 2 (dosť často v literatúre nepíšu veľmi presne nie o kyselinách kremičitých, ale o kyseline kremičitej, hoci v skutočnosti hovoríme o tom istom). Napríklad ortokremičitan sodný možno získať:
Si02 + 4NaOH \u003d (2Na20) Si02 + 2H20,
metakremičitan vápenatý:
SiO2 + CaO \u003d CaO SiO2
alebo zmiešaný kremičitan vápenatý a sodný:
Na2C03 + CaC03 + 6Si02 = Na20 CaO 6Si02 + 2CO2
Okenné sklá sú vyrobené z kremičitanu Na 2 O CaO 6SiO 2.
Treba poznamenať, že väčšina silikátov nemá konštantné zloženie. Zo všetkých kremičitanov sú vo vode rozpustné iba kremičitany sodné a draselné. Roztoky týchto kremičitanov vo vode sa nazývajú rozpustné sklo. Vďaka hydrolýze sa tieto roztoky vyznačujú silne zásaditým prostredím. Hydrolyzované kremičitany sa vyznačujú tvorbou nie pravých, ale koloidných roztokov. Pri okysľovaní roztokov kremičitanov sodných alebo draselných sa vyzráža želatínová biela zrazenina hydratovaných kyselín kremičitých.
náčelník konštrukčný prvok ako pevný oxid kremičitý, tak aj všetky kremičitany, pôsobí skupina, v ktorej je atóm kremíka Si obklopený štvorstenom štyroch atómov kyslíka O. V tomto prípade je každý atóm kyslíka spojený s dvoma atómami kremíka. Fragmenty môžu byť navzájom spojené rôznymi spôsobmi. Medzi silikáty sa podľa povahy väzby v nich delia fragmenty na ostrovné, reťazové, stuhové, vrstvené, rámové a iné.
Keď sa Si02 redukuje kremíkom pri vysokých teplotách, vytvorí sa oxid kremičitý v zložení SiO.
Kremík sa vyznačuje tvorbou organokremičitých zlúčenín (cm. KREMÍKOVÉ ZLÚČENINY), v ktorom sú atómy kremíka spojené do dlhých reťazcov v dôsledku premostenia atómov kyslíka -O- a ku každému atómu kremíka, okrem dvoch atómov O, ďalšie dva organické radikály R1 a R2 \u003d CH3, C2H5, C6 sú pripojené H5, CH2CH2CF3 a ďalšie.
Aplikácia
Ako polovodičový materiál sa používa kremík. Kremeň sa používa ako piezoelektrický materiál, ako materiál na výrobu tepelne odolného chemického (kremeňového) riadu a UV žiaroviek. Silikáty sú široko používané ako stavebné materiály. Okenné tabule sú amorfné silikáty. Silikónové materiály sa vyznačujú vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu a v praxi sú široko používané ako silikónové oleje, lepidlá, gumy a laky.
Biologická úloha
Pre niektoré organizmy je kremík dôležitým biogénnym prvkom. (cm. BIOGENICKÉ PRVKY). Je súčasťou nosných štruktúr u rastlín a kostrových štruktúr u zvierat. Vo veľkom množstve kremík koncentrujú morské organizmy – rozsievky. (cm. DIATOM ALGAE), rádiolariáni (cm. RADIOLÁRIA), špongie (cm.ŠPOJKA) . Svalovinačlovek obsahuje (1-2) 10-2% kremíka, kosť- 17 10 -4%, krv - 3,9 mg / l. S jedlom sa denne dostáva do ľudského tela až 1 g kremíka.
Zlúčeniny kremíka nie sú jedovaté. Veľmi nebezpečné je však vdychovanie vysoko disperzných častíc silikátov aj oxidu kremičitého, ktoré vznikajú napr. pri odstreloch, pri sekaní hornín v baniach, pri prevádzke pieskovacích strojov a pod. Mikročastice SiO 2, ktoré sa dostávajú do pľúc, kryštalizujú v nich a vzniknuté kryštály zničia pľúcne tkanivo a spôsobiť ťažké ochorenie - silikózu (cm. SILIKOZA). Aby sa tento nebezpečný prach nedostal do pľúc, mal by sa na ochranu dýchania používať respirátor.

encyklopedický slovník. 2009 .

Synonymá:

Pozrite sa, čo je „kremík“ v iných slovníkoch:

- (symbol Si), rozšírený sivý chemický prvok IV. skupiny periodickej tabuľky, nekov. Prvýkrát ho izoloval Jens BERZELIUS v roku 1824. Kremík sa nachádza iba v zlúčeninách ako SILICA (oxid kremičitý) alebo v ... ... Vedecko-technický encyklopedický slovník

kremík- získava sa takmer výlučne karbotermickou redukciou oxidu kremičitého pomocou elektrických oblúkových pecí. Je to zlý vodič tepla a elektriny, tvrdší ako sklo, zvyčajne vo forme prášku alebo častejšie beztvarých kúskov ... ... Oficiálna terminológia

SILICON- chem. prvok, nekov, symbol Si (lat. Silicium), at. n. 14, o. m, 28,08; je známy amorfný a kryštalický kremík (ktorý je vyrobený z kryštálov rovnakého typu ako diamant). Amorfný K. hnedý prášok kubickej štruktúry vo vysoko disperznej ... ... Veľká polytechnická encyklopédia

- (Kremík), Si, chemický prvok IV. skupiny periodickej sústavy, atómové číslo 14, atómová hmotnosť 28,0855; nekov, teplota topenia 1415 shC. Kremík je po kyslíku druhým najrozšírenejším prvkom na Zemi, jeho obsah v zemskej kôre je 27,6 % hmotnosti. ... ... Moderná encyklopédia

Si (lat. Silicium * a. kremík, kremík; n. Silizium; f. kremík; a. siliseo), chem. prvok IV skupina periodický. Mendelejevove systémy, at. n. 14, o. m, 28,086. V prírode existujú 3 stabilné izotopy 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3 ... Geologická encyklopédia