ΤΟ ΠΥΡΙΤΙΟ
Το πυρίτιο Si ανήκει στην 14η ομάδα του Περιοδικού Πίνακα δηλαδή βρίσκεται στην ίδια ομάδα του Π.Π με τον άνθρακα .Βρίσκεται στην τρίτη περίοδο του Περιοδικού Πίνακα Ανήκει στα αμέταλλα και έχει ατομικό αριθμό Ζ=14 Η ηλεκτρονιακή του δομή είναι 14Si: K(2)L(8) Μ(4)
¨ Το πυρίτιο Si δεν βρίσκεται στην φύση ελεύθερο Η άμμος της θάλασσας αποτελείται από διοξείδιο του πυριτίου (SiO2) , όπως και τα αργιλώδη εδάφη Το πυρίτιο που περιέχεται σε διάφορες ενώσεις αποτελεί το 25%κ.β του στερεού φλοιού της Γης Οι μεγάλες ανάγκες σε καθαρό πυρίτιο οφείλονται στην ανάπτυξη της ηλεκτρονικής , αφού το στοιχείο αυτό χρησιμοποιείται στην κατασκευή μικροκυκλωμάτων
Η κυριότερη ένωση του πυριτίου είναι το SiO2 διοξείδιο του πυριτίου που υπάρχει
Α) στους διάφορους χαλαζίες είτε ως κρυσταλλική μορφή ( χαλαζίας λευκός , αμέθυστος ιώδξς ) είτε ως άμορφο ( όνυχας , οπάλιος , αχάτης κ.λ.π )
Β) ως πυριτική άμμος ( άμμος θάλασσας )
το γυαλί Είναι υλικό γνωστό από την αρχαιότητα Είναι μείγμα πυριτικών αλάτων κυρίως του νατρίου του καλίου και του ασβεστίου
Το γυαλί είναι εύθραυστο , σκληρό , άμορφο στερεό , κακός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού Όταν θερμαίνεται ρευστοποιείται οπότε μπορεί να χυθεί σε καλούπια ή να φυσηθεί με αέρα και να χρησιμοποιηθεί για την Παρασκευή διαφόρων αντικειμένων
Στην φύση υπάρχει με την μορφή φυσικού γυαλιού που δημιουργείται με την ταχεία άνοδο και ψύξη του μάγματος στην επιφάνεια της Γης Κυριότερες μορφές του φυσικού γυαλιού είναι ο οψιδιανός και ο περλίτης
Παρασκευάζεται σε ειδικά καμίνια από πυριτική άμμο (SiO2 ) σόδα (ανθρακικό νάτριο ) και ασβεστόλιθο ( ανθρακικό ασβέστιο) με αναλογία μαζών 2;1;1 περίπου
Αναμιγνύοντας το γυαλί (πριν ψυχθεί ) με διάφορα οξείδια των μετάλλων δίνουμε χρώμα
Μερικοί ειδικοί τύποι γυαλιών είναι
Α) θερμοανθεκτικά υλικά (pyrex) : αντέχουν σε απότομες μεταβολές της θερμοκρασίες Χρησιμοποιούνται στα εργαστήρια και στα γυάλινα σκεύη οικιακής χρήσης Περιέχει οξείδια του αργιλίου και του βορίου
Β) χαλαζίας (quartz) : άχρωμο διαφανές ορυκτό , καθαρό διοξείδιο του πυριτίου (SiO2) Χρησιμοποιείται στην ωρολογοποιία και στην κατασκευή χημικών οργάνων
Γ) κρύσταλλα : εμφανίζουν καλύτερες οπτικές ιδιότητες από το γυαλί Για την κατασκευή τους ένα μέρος του ασβεστόλιθου αντικαθίσταται από οξείδιο του μολύβδου και μέρος της σόδας από ανθρακικό κάλιο Έχει καλύτερες οπτικές ιδιότητες από το κοινό γυαλί
Δ) έγχρωμα γυαλιά όπου πριν την ψύξη του γυαλιού τοποθετούμε στο μείγμα διάφορα οξείδια μετάλλων ή μέταλλα που προσδίδουν διάφορα χρώματα
Ε) γυαλί καλίου ή βοημικό Προκύπτει αν κατά την παραγωγή του αντικατασταθεί η σόδα Να2CO3 με ποτάσα Κ2 CO3 Είναι πιο σκληρό , πιο δύστηκτο και πιο διαφανές από το κοινό γυαλί
Οπτικές ίνες.Είναι κατασκευασμένες από γυαλί μεγάλης καθαρότητας Έχουν κυλινδρική μορφή και διάμετρο όσο μια ανθρώπινη τρίχα Η διάδοση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στηρίζεται στις πολλαπλές ανακλάσεις της ακτινοβολίας στο εσωτερικό της οπτικής ίνας Αντικαθιστούν τους μεταλλικούς αγωγούς σε τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές Μέσω των οπτικών ινών έχουμε την δυνατότητα να διαβιβάσουμε γρηγορότερα τεράστιο όγκο πληροφοριών
Οι οπτικές ίνες έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα μεταλλικά καλώδια
Α) το διοξείδιο του πυριτίου που αποτελεί πρώτη ύλη για την κατασκευή τους υπάρχει άφθονο στην φύση σε αντίθεση με τον χαλκό από τον οποίο κατασκευάζονται τα καλώδια
Β) Μέσω των οπτικών ινών έχουμε την δυνατότητα να διαβιβάσουμε γρηγορότερα τεράστιο όγκο πληροφοριών
Γ) έχουν μικρό βάρος
Δ) είναι φθηνότερες από τα άλλα μέσα μετάδοσης πληροφοριών
Ε) είναι σχεδόν αδύνατη η υποκλοπή και γενικότερα οι παρεμβολές
οι ημιαγωγοί .Είναι υλικά με ελεγχόμενη ηλεκτρική αγωγιμότητα και χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρονικές συσκευές Επιτρέπουν στο ηλεκτρικό ρεύμα να διέρχεται μόνο κατά μια συγκεκριμένη φορά ( αγώγιμη φορά ) και όχι κατά την αντίθετη ( ανασταλτική φορά ) Ο κυριότερος ημιαγωγός είναι το πυρίτιο (Si)
σιλικόνες . Είναι μακρομοριακές ενώσεις του πυριτίου Περιέχουν ακόμη άνθρακα , υδρογόνο και οξυγόνο Χρησιμοποιούνται στην βιομηχανία λιπαντικών ,χρωμάτων , βερνικιών, μονωτικών υλικών και καλλυντικών , στην Ιατρική και στην πλαστική χειρουργική
Η άργιλος είναι ένα άμορφο φυσικό υλικό που αποτελείται από Al, Si , H, O Η κεραμευτική χρησιμοποιεί ως ρώτη ύλη το αργιλόχωμα , δηλαδή άργιλο με προσμίξεις
Όταν αναμιχθεί το αργιλόχωμα με νερό μετατρέπεται σε μια εύπλαστη μάζα (πηλός ) η οποία κατεργάζεται εύκολα και μπορεί να πάρει οποιαδήποτε μορφή και σχήμα Αν ο πηλός θερμανθεί σε υψηλή θερμοκρασία σκληραίνει και αποκτά μόνιμο σχήμα Έτσι κατασκευάζονται τα κεραμικά αντικείμενα όπως
Α) προϊόντα αγγειοπλαστικής κεραμίδια , τούβλα , γλάστρες κ.λ.π από άργιλο κατώτερης ποιότητας (έχουν κόκκινο ή κιτρινωπό χρώμα )
Β)Κεραμικά καλύτερης ποιότητας παράγονται από ειδικές άργιλους όπως η φαγιεντιανή γη (λευκό χρώμα) για πλακάκια και είδη υγιεινής
Γ) από καολίνη φτιάχνουμε πορσελάνες
Δ) Από ειδικές άργιλους που περιέχουν οξείδιο του μαγνησίου παράγονται πυρίμαχα κεραμικά , τα οποία αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες
176. το πυρίτιο δεν βρίσκεται ελεύθερο στην φύση
177. το πυρίτιο είναι το πιο διαδεδομένο χημικό στοιχείο στον στερεό φλοιό της Γης
178. Η κυριότερη ένωση του πυριτίου είναι SiO2
179. Η μεγαλύτερη ποσότητα SiO2 υπάρχει στην άμμο της θάλασσας
180. Το κοινό γυαλί παρασκευάζεται με σύντηξη CaCO3 , Na2CO3 και SiO2
181. Τα έγχρωμα γυαλιά παρασκευάζονται με προσθήκη οξειδίων διαφόρων μετάλλων
182. Η πρώτη ύλη για την Παρασκευή κεραμικών είναι το αργιλόχρωμα
183. τα πυρίμαχα κεραμικά παρασκευάζονται από ειδική άργιλο που περιέχει MgO
184. οι οπτικές ίνες κατασκευάζονται από γυαλί μικρής καθαρότητας
185. πρώτη ύλη για την Παρασκευή οπτικών ινών είναι το CO2
186. οι ενώσεις του πυριτίου είναι από τα πρώτα υλικά που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος
187. τα τσιπ των ηλεκτρονικών υπολογιστών είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο
188. οι σιλικόνες έχουν μικρή ελαστικότητα και είναι διαπερατές στο νερό
189. οι σιλικόνες ανήκουν στα πολυμερή
Να επιλέξετε την σωστή απάντηση σε καθεμία από τις επόμενες ερωτήσεις
190. Το χημικό σύμβολο του πυριτίου είναι α)S b)Si c) SI d) Pi
191. ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι λανθασμένη για το πυρίτιο; Α) βρίσκεται στην 14η ομάδα του Π.Π β) είναι στοιχείο της 2ης περιόδου γ) έχει Ζ=14 δ) είναι αμέταλλο στοιχείο
192. η άμμος της θάλασσας αποτελείται κυρίως από α) καθαρό Si b) CaO c)SiO2 d)Al2O3
193. το χημικό στοιχείο που έχει την μεγαλύτερη αναλογία στο στερεό φλοιό της Γης είναι το α) οξυγόνο β) πυρίτιο γ) υδρογόνο δ) αργίλιο
194. οι πρώτες ύλες για την παραγωγή του κοινού γυαλιού είναι α) Si b) K2CO3kai SiO2 c) SiO2, CaCO3 , Na2CO3 d) CaO , Na2CO3, SiO2
195. ποιες από τις επόμενες ιδιότητες είναι λανθασμένη για το κοινό γυαλί; Α) εύθραυστο β) μεγάλη σκληρότητα γ) μεγάλη ηλεκτρική αγωγιμότητα δ) άμορφο στερεό
196. ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι λανθασμένη για την άργιλο ; α)είναι άμορφο φυσικό υλικό που αποτελείται από Al, Si , H , O β) έτσι ονομάζεται το Al2O3 γ) χρησιμοποιείται για την παραγωγή κεραμικών δ) περιέχει πυριτικές ενώσεις του αργιλίου
197. οι πορσελάνες παρασκευάζονται από α) φαγεντιανή γή β) καολίνη γ) άργιλο κατώτερης ποιότητας δ) ειδική άργιλο που περιέχει MgO
198. ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι λανθασμένη για τις σιλικόνες ; α) είναι μεγαλομοριακές ενώσεις β) στο μόριο τους υπάρχουν εναλλασσόμενα άτομα άνθρακα και πυριτίου γ) έχουν μεγάλη ελαστικότητα δ) είναι αδιάβροχες στο νερό
199. Να αντιστοιχίσετε κάθε υλικό της στήλης Α με μια ιδιότητα ή χρήση που αναφέρεται στην στήλη Β
| ΣΤΗΛΗ Α | ΣΤΗΛΗ Β |
| Α) Na2CO3 | 1) κρυσταλλικό SiO2 |
| Β) CaCO3 | 2) άμορφο SiO2 |
| Γ)χαλαζίας | 3) παραγωγή κοινού γυαλιού |
| Δ)PbO | 4) παραγωγή κρυστάλλων |
| Ε) πυριτική άμμος | 5) Παρασκευή ασβέστη1 |
200. Να αντιστοιχίσετε κάθε υλικό της στήλης Α με μια ιδιότητα ή χρήση που αναφέρεται στην στήλη Β
| 1) λιγνίτης | Α) πυροσβεστήρες |
| 2) SiO2 | Β) αποσμητική ικανότητα |
| 3) CaCO3 | Γ) καύσιμο |
| 4) ζωικός άνθρακας | Δ) Παρασκευή τσιμέντου |
| 5) CO2 | Ε) οπτικές ίνες |
| ΣΤΗΛΗ Α | ΣΤΗΛΗ Β |