p-prvky Kremík
Postavenie v PSP
p2 prvok, 3.perióda, 14. skupina
Elektrónová konfigurácia
14Si: [10Ne]: 3s2 3p2
Význam
Biogénny prvok
- Správny rast a vývoj kostí, zubov, chrupaviek
- Zabezpečuje elastickosť tkanív
- 2.najpočetnejší prvok v prírode
Výskyt
- nerasty (kremeň a jeho odrody záhneda, citrín, ruženín, ametyst, krištál)
- horniny ( piesok, žula, čadič)
- telá organizmov- schránky rozsievok, prasličky, trávy( ochrana pred bylinožravcami)
- elementárny iba synteticky
Vlastnosti
- štruktúra podobná diamantu
- tmavosivá tvrdá, krehká látka
- vysoká TT
- na vzduchu stály
- nerozpustný vo vode
- polokov, polovodič
- má schopnosť sa reťaziť ( s Si- Si a Si- H slabšie, no Si=O silnejšie)- oproti C
- málo reaktívny
- s kyslíkom a vodou iba za vysokej teploty
- odolný voči kyselinám, pasivuje sa ( okrem HF, nemožno ju uskladňovať v sklenenej fľaši, leptá sklo)
SiO2 + 4HF→SiF4 + 2H2O
- pokrýva sa vrstvičkou oxidu
Výroba
- Redukciou kremeňa koksom v elektrickej peci pri vysokej teplote
SiO2 + 2C→ Si + 2CO
Využitie
- elektronika súčiastky
- sklársky
- stavebníctvo
- klenotníctvo
- polovodiče
- výroba solárnych panelov
- do ocele na zvýšenie pružnosti
Oxid kremičitý
Vlastnosti
- pevný, ťažko taviteľný
- vysoká TV a TT
- chemicky veľmi odolný
- tvorí polyméry (SiO4 – tetraédry, s Si v strede)
- podľa vzájomného usporiadania tetraédrov v priestor - 3 modifikácie SiO2 ( kremeň, tridymit, kristobalit
Využitie
- Stavebníctvo- piesok, sklo
Sklo
Výroba: kremenný piesok, sóda, vápenec, uhličitany alkalických kovov ( pomer podľa typu skla)- uhličitany na znižovanie teploty tavenia, zníženie nákladov na výrobu
Typy skla:
1. Obyčajné tabuľové sklo- Na2O. CaO.6SiO2
2. Kremenné sklo- z čistého SiO2 ( prepúšťa UV, vysoká teplota tavenia, tvrdé, čisté, výroba šošoviek a zrkadiel, tégliky a misky v labáku, odolný voči náhlym zmenám teploty_
3. Mliečne sklo- pridávaním fosforečnanu alebo fluoridu vápenatého
4. Vodné sklo-zmes kremičitanov sodných a draselných, impregnácia, konzervácia a tmelenie materiálov, ohňovzdorný náter
Úprava skla- pridávanie látok na zlepšenie vlastností
- MgO, BaO- vyšší index lomu
- PbO, ZnO- lesk
- B2O3- odolnosť voči teplote, chemické sklo
- MnO2- fialová, Co- modrá, Fe- zelené....
B. Abrazívum- v zubnej paste na odstránenie povlaku
C. Pieskovanie- príprava predmetu pred náterom alebo odstránenie náteru starého
( autá, múry, schodiská
D. Silikagél- pohlcovanie vlhkosti a plynov
E. Výroba Si a jeho zlúčenín- vstupná surovina
F. E551- pohlcovanie vlhkosti, protihrudková látka
Hlinitokremičitany
- Výskyt: živec, zeolit, kaolinit ( vzniká zvetrávaním živcov)
- Porcelán- živce, kremeň, kaolín
- Keramika- hrnčiarska hlina, kremenný piesok, živce
- Cementu- hlinitokremičitan vápenatý so sadrou- spojivo na prípravu betónu a malty
