1.Pieriwastek chemiczny, atom, związek chemiczny, przykłady związków występujących w chemii technologii materiałów budowlanych.

*pierwiastek chemiczny- termin ten jest używany w dwóch podstawowych znaczeniach:

-jako substancja prosta składająca się z atomów jednego rodzaju, których wyróżnikiem może być np.:liczba atomowa, wyrażająca liczbę protonów protonów w jądrze.

-jako rodzajowy składnik związków chemicznych.

*atom- jest najmniejszą częścią pierwiastka chemicznego zachowującą jeszcze jego charakterystyczne wartości.

*związek chemiczny- związek dwóch lub więcej pierwiastków w przyrodzie; tylko tlen, azot, węgiel, siarka i złoto m.in. występują w stanie wolnym.

Przykłady związków chemicznych występujących w chemii i technologii budowlanych:

CaO - tlenek wapnia,

CaSO₄2H₂O - kamień gipsowy,

CaSO₄ - anhydryt,

C₂S - krzemian trójwapniowy,(3CaOSiO₂) alit,

C₂S - krzemian dwuwapniowy (2CaOSiO₂) belit,

Ca(OH)₂

CaCO₃

UWAGI!

*izotopy - odmiany pierwiastków pierwiastków identycznej liczbie atomowej a różnej liczbie masowej, czyli odmiany, których atomy mają taką samą liczbę protonów, a różną liczbę neutronów.

m_at= (%m₁*A₁ + %m₂*A₂ + …%m_n*A_n)/100%

m_t - miara atomowa

%m₁ - procentowa zawartość poszczególnych izotopów

A₁ - miary atomowe izotopów

*A - liczba masowa = liczba protonów + liczba neutronów

*liczbę protonów wchodzących w skład jądra atomu określonego pierwiastka nazywamy liczbe atomową i oznaczamy symbolem `Z'

licz. masowa = licz. protonów (`Z') + liczba neutronów (A-Z)

licz. atomowa = licz. Protonów = ładunek jądra = licz. elektronów

*związek chemiczny - powstaje w wyniku reakcji chemicznej

- ma stały określony stosunek mas pierwiastków wchodzących w jego skład

- rozkłada się w toku reakcji chemicznej

*atom - składa się z jądra i elektronów; elektrony zajmują pewne poziomy energetyczne zwane powłokami. Kolejne powłoki są, oznaczone literami K,L, M, N itd. powłoka składa się z jednego lub kilku orbitali; orbitalne są to obrazy……………..

2. Co wiemy o budowie atomu krzemu? Krzemianka, krzemiany i ich znaczenie (występowanie) w technologii materiałów budowlanych?

Atom krzemu występujący w większości mineralnych materiałów budowlanych tworzy cztery wiązania atomowe. W atomie Si występują jednak tylko dwa nie sparowane elektrony p, (co powinno w konsekwencji prowadzić do tworzenia się tez tylko dwóch wiązań atomowych. Stwierdzenie to dotyczy jedynie atomu w podstawowym stanie energetycznym. Przyjmuje się, ze w niektórych cząstkach atomy występują w wzbudzonym stanie energetycznym, a ich orbitalne są wówczas uśrednione (zhybrydyzowane). W atomie krzemu wskutek wzbudzenia jeden elektron przechodzi ze stanu s w stan p. z istniejących teraz czterech nie sparowanych elektronów 1s i 3p powstają cztery jednakowe hybrydyzowane orbitalne Sp³.

Krzem tworzy podstawę materiałów dla wielkich przemysłów, w których jest wykorzystywany w postaci dwutlenku lub krzemianów do produkcji cementu i betonów ceramiki i szkła. Nie występuje w przyrodzie w postaci wolnej:

Si+O₂ -> SiO₂ delta M⁰ = -859.8 KJ/mol

Dwutlenek krzemu występuje w przyrodzie w czystej krystalicznej postaci jako kwarc, a także jako trydymit i krystobaht. Kwarc jest minerałem skałotwórczym. Kryształy kwarcu stanowią składniki struktury licznych skał: piaskowców, granitów, gnejsów, krzemieni i innych. Krzemionka bezpostaciowa występuje w opalach (żel krzemiankowy ) i w ziemi okrzemiankowej (minerał zawierający 70-80% SiO₂) pochodzącej z alg krzemiankowych, czyli okrzemek. SiO₂ ma charakter kwaśny.

Dwutlenek krzemu jest w dużych ilościach używany w postaci piasku i żwiru do wytwarzania betonów i zapraw, bardzo czysty piasek kwarcowy jest używany do wyrobu szkła; z krystalicznego kwarcu wytwarza się ceramikę budowlaną.

Spośród różnych kwasów krzemowych największe znaczenie ma kwas ortokrzemowy H₄SiO₄. Roztwory H₄SiO₄ są nietrwałe. Po kilku minutach powstaje cząsteczka podwójnego kwasu krzemowego. Kwas ulega dalszym przemianom (kondensacji) i powstaje żel krzemionkowych (silikażel).

---