Презентация на тему Силікати

що Силіцій — це хімічний елемент, який має порядковий

номер 14 і розташований у IV групі. Як і всі елементи цієї групи, Силіцій має чотири валентні електрони. Саме ці валентні електрони відповідають за зв'язок між сусідніми атомами. У твердому стані для силіцію характерна кристалічна ґратка, в якій кожний атом має чотиРьох найближчих «сусідів».
Атом Силіцію ніби «позичає» своїм сусідам по одному валентному електрону.

серед хімічних елементів (27,6% маси земної кори). У вільному

стані в природі силіцій не зустрічається. Найбільш поширеними його сполуками є діоксид силіцію SiO2 (силікатний ангідрид або кремнезем) і солі силікатної кислоти — силікати, які являють собою основу всіх гірських порід. У невеликих кількостях сполуки силіцію входять також до складу організмів рослин.
Близько 12% літосфери складає кварц SiO2 і його різновиди, а 75% складають різні силікати і алюмосилікати (польові шпати, слюди, амфіболи).
Середній вміст К. (в масових %): в кам. метеоритах 18, ультраосновних гірських породах 19, основних 24, середніх 26, кислих 32,3, глинах 7,3, пісковиках 36,8, карбонатних г.п. 2,4; у воді океанів 3·10-4%.

Поширення в природі

дуже слабка. Вона слабкіша навіть за карбонатну кислоту. У

воді H2SiO3 нерозчинна, але має нахил залишатися в розчині в дуже роздрібненому стані, утворюючи колоїдний розчин. Силікатну кислоту можна одержати при дії на розчини силікату калію або натрію будь-якої кислоти, наприклад:
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
При цьому вона виділяється у вигляді білого драглистого осаду, який містить значну кількість води. При нагріванні силікатна кислота поступово зневоднюється, а при прожарюванні повністю втрачає воду і перетворюється в силікатний ангідрид SiO2.
Взагалі силікатних кислот існує багато. їх формули прийнято записувати як сполуки силікатного ангідриду з водою, зв'язуючи формули крапкою. Наприклад, формулу метасилікатної кислоти H2SiO3 записують так: SiO2 • H2O. Формулу ортосилікатної кислоти H2SiO4 записують: SiO2 • 2H2O.

званих полісилікатних кислот, в молекулах яких міститься більше одної

молекули силікатного ангідриду. Їх позначають такою загальною формулою: (SiO2)n • (H2O)m. Наприклад,і так далі.

H2Si2O5, або 2SiO2•H2O;
H4Si3O8, або 3SiO2•2H2O;
H2Si4O9, або 4SiO2•H2O

Солі силікатної кислоти називають силікатами, а полісилікатних - полісилікатами. їх зображають звичайно формулами окремих оксидів, що входять до складу даного полісилікату, зв'язуючи формули оксидів крапками в єдину формулу полісилікату.

воді нерозчинні, за винятком силікатів натрію Na2SiO3 і калію

K2SiO3.

твердими лугами або з карбонатами калію і натрію:
SiO2 +

2KOH = K2SiO3 + H2O ↑
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2 ↑
Одержувані при цьому сплавлені солі мають вигляд склоподібної маси. Тому силікати натрію і калію називають розчинним склом, а водні їх розчини — рідким склом. Розчинне скло додають до цементу і бетону, щоб зробити їх водонепроникливими. Ним просочують тканини і дерево для надання їм вогнестійкості. З розчинного скла виготовляють вогнестійкі замазки, силікатний клей тощо.

Розчинне скло

кислот. Коли до складу полісилікатів входить алюміній, тоді їх

називають алюмосилікатами. Більшість гірських порід складаються з алюмосилікатів. До найпростіших полісилікатів і алюмосилікатів належать
азбест CaMg3Si4O12, або CaO • 3MgO • 4SiO2;
польовий шпат (ортоклаз) K2Al2Si6O16, або K2O • Al2O3 • 6SiO2;
каолін H4Al2Si2O9, або Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O;
калійна слюда H4K2Al6Si6O24, або K2O • 3Al2O3 • 6SiO2 • 2H2O.
Природні силікати під впливом вологи і вуглекислого газу повітря повільно руйнуються (вивітрюються). Наприклад, розклад польового шпату (ортоклазу) схематично можна представити таким рівнянням:
K2O • Al2O3 • 6SiO2 + CO2 + 2H2O = K2CO3 + Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O + 4SiO2
Поташ вимивається водою, а каолін утворює глину з домішками піску. Оскільки польовий шпат у природі дуже поширений, то і глина утворюється в дуже значних кількостях.

Природні сполуки силіцію

скло, кераміку, цемент.

виробництво —гончарним. Найпоширеніша кераміка та, що складається з різних

оксидів, у тому числі —оксиду силіцію(ІУ) SiO2. Із керамічних виробів важливе значення мають порцеляна і фаянс.

білий матеріал, складається в основному з SiO2, А12О3 і

K2O. Як сировину для добування порцеляни використовують білу глину — каолін, кварцовий пісок і польовий шпат (K2O • Al2O3 • 6SiO2). Порцеляна має невелику пористість, через що вона водо- і газонепроникна, доволі високу механічну міцність і термостійкість, електроізоляційні властивості. З неї виготовляють санітарно-технічні вироби, електроізолятори, предмети побуту і художні вироби.

тонкою склоподібною плівкою — поливою. Містить ті самі компоненти,

що й порцеляна, але в інших співвідношеннях. Із фаянсу виготовляють облицювальну плитку, посуд, художні вироби.

З кераміки виготовляють цеглу, панелі для стін, плитку для

підлоги, черепицю, труби, а також глиняний посуд, горщики для квітів.

із силікатів та алюмінатів кальцію, що під час змішування

з водою швидко висихає і твердне, перетворюючись на каменеподібну масу.
Для добування цементу як сировину використовують вапняк, глину та інші речовини. Сировина завантажується у піч, перемішується і спікається за температури у межах 1400—1600 °С. Одержану масу, основними компонентами якої є CaO, SiO2 і А12О3, охолоджують і перемелюють на порошок. Добувають цемент різних сортів: морозовитривалий, такий, що швидко твердне, та інше.

піску й води готують будівельні розчини. Цемент, змішаний з

водою і наповнювачами (піском, щебенем, гравієм, шлаком), утворює суміш, з тужавінням якої утворюється бетон. Якщо бетоном залити сталевий каркас, дістанемо залізобетон. Із нього роблять балки, панелі, труби, мости, перекриття, шпали.