Tlenek krzemu

Tlenek krzemu (nazwy systematyczne: tlenek krzemu(II) lub monotlenek krzemu), SiO – nieorganiczny związek chemiczny, tlenekkrzemu na II stopniu utlenienia.

Otrzymywanie

Tlenek krzemu powstaje podczas ogrzewania do ok. 1250 °C ditlenku krzemu z krzemem w próżni:

SiO₂ + Si → 2SiO

Podczas schładzania następuje reakcja odwrotna (dysproporcjonowanie). Gwałtowne schłodzenie gazowego SiO na zimnej powierzchni pozwala na uzyskanie tego związku jako ciemnobrązowego amorficznego ciała stałego.

Właściwości

Bezpostaciowy tlenek krzemu tworzy łańcuchy polimeryczne -(Si-O)-. Monomeryczny SiO został wyizolowany jedynie w matrycy gazu szlachetnego. SiO jest izosterem tlenku węgla.

Tlenek krzemu jest silnym reduktorem. Na powietrzu w temperaturze pokojowej szybko utlenia się do ditlenku, który tworzy warstwępasywującą chroniącą głębiej położone warstwy SiO przed utlenieniem.

Badania bezpostaciowego tlenku krzemu w fazie stałej za pomocą spektroskopii ²⁹Si MAS-NMR oraz elektronowej mikroskopii transmisyjnej wskazują, że nie jest on związkiem chemicznym, lecz niejednorodną mieszaniną amorficznych ziaren krzemu i dwutlenku krzemu rozdzielonych fazą pośrednią o grubości 3-4 nm^[1][2].

Zastosowanie

Tlenek krzemu wykorzystuje się na masową skalę do wykonywania cienkich powłok na elementach optycznych metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej w próżni. Po zakończeniu procesu warstwa tlenku krzemu ulega częściowemu utlenieniu i składa się z mieszaniny SiO, Si₂O₃ i SiO₂.

Tlenek krzemu jest także substratem do otrzymywania innych związków krzemu, np. węglika krzemu i azotku krzemu

Tlenek magnezu

Tlenek magnezu (MgO, inne nazwy: magnezja palona, magnesia usta) – nieorganiczny związek chemiczny należący do grupy tlenków zasadowych.

Związek ten w temperaturze pokojowej jest białą substancją krystaliczną. Otrzymany w temperaturze do 900 °C łatwo rozpuszcza się w kwasach i szybko uwadnia do wodorotlenku, który jest słabą zasadą. Po wyprażeniu staje się niereaktywny.

Tlenek magnezu występuje w przyrodzie jako minerał peryklaz. Otrzymuje się go poprzez spalenie magnezu lub w wyniku prażeniamagnezytu (węglanu magnezu) albo dolomitu. W wyniku prażenia dolomitu powstaje także tlenek wapnia.

Stosowany jest do wyrobu cementów, odlewów, naczyń ognioodpornych, tygli. Ma również zastosowanie w medycynie jako lek na nadkwasotę i zatrucia. W fotografii służy do zobojętniania emulsji fotograficznej. Proszek błyskowy potocznie nazywany jest magnezją.

Otrzymywanie

Tlenek magnezu można otrzymać poprzez spalanie magnezu. Reakcję ową można przedstawić według zapisu reakcji chemicznej:

2 Mg + O₂ → 2 MgO

Spalanie magnezu jest bardzo efektownym ale także niebezpiecznym doświadczeniem. Należy je wykonywać w niepalnym otoczeniu włyżeczce do spalań lub na mniejszą skalę w pęsecie. Magnez podpala się z łatwością w płomieniu zapalniczki lub jeszcze łatwiej w płomieniu palnika gazowego. Po rozgrzaniu do czerwoności nagle pojawia się oślepiające białe światło, wtedy płomień można już odjąć, spalanie samo się podtrzymuje. Dmuchanie na płonący magnez rozpala go jeszcze bardziej, tak samo jak polanie wodą lub zanurzenie w dwutlenku węgla – są one po prostu redukowane. Podczas spalania dzięki wysokiej temperaturze powstaje silne światło, w tym UV. Dlatego nie wolno bez ochrony oczu patrzeć na to doświadczenie bezpośrednio z bliska.

Tlenek siarki

Tlenek siarki(IV), SO₂ (ditlenek siarki, dwutlenek siarki, bezwodnik siarkawy) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenkówniemetali. Bezbarwny gaz o ostrym, gryzącym i duszącym zapachu, silnie drażniący drogi oddechowe. Dwutlenek siarki jest trujący dla zwierząt i szkodliwy dla roślin. Ma własności bakteriobójcze i pleśniobójcze. Jest produktem ubocznym spalania paliw kopalnych, przez co przyczynia się do zanieczyszczenia atmosfery (smog). Stosowany jako konserwant (E220), szczególnie powszechnie do win, także markowych. Dwutlenek siarki wykorzystuje się również do produkcji siarczynów, do bielenia (w przemyśle tekstylnym i papierniczym), dezynfekcji (znany już w starożytności) i jako czynnik chłodniczy. Jest produktem pośrednim podczas produkcji kwasu siarkowego. Rozpuszczalny m.in. w wodzie i acetonie.

Charakterystyka fizyczna i chemiczna

Otrzymywany przez spalanie S lub H₂S w tlenie, przez prażenie rud siarczkowych:

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

S + O₂ → SO₂

W obecności katalizatora powstały dwutlenek siarki utlenia się do trójtlenku:

2SO₂ + O₂ –[kat. V₂O₅]→ 2SO₃

(podobna reakcja zachodzi także w atmosferze z udziałem promieniowania UV lub ozonu)

Dwutlenek siarki dobrze rozpuszcza się w wodzie, dając słaby kwas siarkowy(IV) (kwas siarkawy):

SO₂ + H₂O → H₂SO₃