Křemík

Základní charakteristika

• chemická značka Si
• protonové číslo 14
• má vlastnosti nekovů, je polovodič → bere se jako polokov
• 14. skupina (IV.A)
• elektronová konfigurace  ₁₄Si  ₁₀[Ne] 3s² 3p²

• nachází se ve sloučeninách s kyslíkem v různých minerálech
• má strukturu podobnou diamantu (tvoří kovalentní krystaly)
• málo reaktivní, tvrdý, křehký
• používá se pro výrobu tranzistorů, solárních článků, integrovaných obvodů
• musí být velmi čistý!!
• zákon 10N … 99,99999999 %
• Výroba křemíku: čistý křemík se získá redukcí koksem
• 
• Výskyt: křemen, křemičitany, hlinitokřemičitany

Sloučeniny křemíku

1.    Bezkyslíkaté

Silany

• formálně podobné alkanům, obecný vzorec – Si_nH_2n+2
• SiH₄ – monosilan; Si₂H₆ – disilan; …; Si₈H₁₈ – oktasilan
• nestálé
• na vzduchu se samovolně zapalují nebo explodují

SiC – karbid křemíku

• Výroba: reakcí uhlíku s oxidem křemičitým za vysoké teploty (2000°C-2500°C)
•             
• tepelně stálý, velmi tvrdý
• používá se na brusný materiál

2.    Kyslíkaté sloučeniny křemíku

• Stavebním základem všech kyslíkatých sloučenin křemíku je         křemíko-kyslíkový čtyřstěn → zajišťuje pevnost a stálost  

SiO₂ – oxid křemičitý (křemen)

• jsou to různě zbarvené odrůdy křemene:
• Ametyst (fialový)
• Opál (bezbarvý, bílý, nažloutlý, oranžově červený, zelený)
• Citrín (žlutá)
• Záhněda (hnědá)
• Křišťál (bezbarvý)
• odolný, pevný materiál
• chemická podstata skla – vyrábí se z SiO₂
• Využití: silikagel – slouží k vysoušení

H₂SiO₃ – kyselina křemičitá

• Vzniká sloučením oxidu křemičitého a různým počtem hydrátů

SiO₃^2- - křemičitany

• Většinou jsou ve vodě nerozpustné kromě alkalických křemičitanů
• Vodný roztok alkalických křemičitanů se nazývá vodní sklo
• Využití vodního skla: impregnace, k lepení

Sklo

• Výroba:

1. Tavení sklářského kmene
                   Sklářský kmen – sloučenina SiO₂, Na₂CO₃ (CaCO₃), můžou tam být i kousky starého skla
2. Potom se buď fouká (nejdražší) nebo se odlije do formy
3. Chladí se

• Druhy skel:
• ploché (tabulové)
• křišťálové
• užitkové
• obalové
• optické
• světlované kabely
• plexisklo

pevné = sklo x sklovina = roztavené sklo