1.Skorupa ziemska to najbardziej zewnętrzna skalna warstwa Ziemi. Tworzą ją minerały i skały.

2.Minerały to pierwiastki chemiczne w stanie wolnym oraz związki chemiczne, które powstały w przyrodzie bez udziału człowieka.

3.Skały powstają w wyniku procesów geologicznych i są naturalnymi skupiskami minerałów.

4.

Rodzaje minerałów występujących w skorupie ziemskiej.
Pierwiastki chemiczne.
Np.: S - siarka Au - złoto Ag - srebro Pt - platyna

5.Surowce mineralne to skały i minerały wykorzystywane przez człowieka w różnych dziedzinach życia.

6.

Rodzaje surowców mineralnych.
Budowlane
Skały, np. wapienne, gipsowe Krzemionka (piasek)

7.Skały wapienne.

Wapń – pierwiastek chemiczny

Wapień – skała

Wapno – palne CaO

Gaszone Ca(OH)₂

Podstawowym minerałem budującym skały wapienne jest kalcyt sól nieorganiczna – węglan wapnia CaCO₃

Wykrywanie węglanu wapnia:

Do próbówki z węglanem wapnia wlać rozcieńczony roztwór kwasu chlorowodorowego (kwas solny). W próbówkach z próbkami węglanu wapnia wydziela się bezbarwny gaz. Woda wapienna będąca w zlewce zmętniała w wyniku przedostania się bezbarwnego gazu. Zmętnienie wody wapiennej świadczy o tym, że wydzielający się gaz to tlenek węgla (IV), który powstaje w wyniku reakcji chemicznej:

CaCO₃ + 2 HCl CaCl₂ + H₂O + CO₂

^{węglan kwas chlorek woda tlenek}

^{wapnia solny wapnia węgla (IV)}

Podczas mętnienia wody wapiennej zachodzi reakcja chemiczna:

CO₂ + Ca(OH)₂ CaCO₃ + H2O

^{tlenek wodorotlenek węglan woda}

^{węgla (IV) wapnia wapnia}

Rodzaje skał wapiennych i ich zastosowania.

a)Wapień(osadowa) – skała o barwie białej lub beżowej. Może mieć też inne barwy w zależności od domieszek chemicznych, m.in. czerwonawa, zielonkawa, brunatna. Wapień stosuje się przede wszystkim w budownictwie, do produkcji szkła oraz jako nawóz w rolnictwie.

b)Kreda(osadowa) – skała wapienna o barwie białej lub szarej. Stosuje się ją do wyrobu kredy do pisania, białych farb, past do zębów i kitów.

c)Marmur(przeobrażona) – skała o budowie krystalicznej, twarda. Może mieć barwę białą, szarą, różową, zielonkawą. Stosuje się ją jako materiał budowalny i rzeźbiarski.

8.Skały gipsowe.

CaSO₄ – siarczan (VI) wapnia: gips, anhydryt.

Skały gipsowe są skałami miękkimi. Do określania twardości minerałów służy skala Mohsa. W tej skali 1 oznacza najbardziej miękki materiał, natomiast 10 – najtwardszy.

Rodzaje skał gipsowych i ich zastosowania.

a)Gips – substancja półprzezroczysta zwykle o drobnych kształtach, plastyczna, miękka. Słabo rozpuszcza się w zimnej wodzie, natomiast dobrze w gorącej. Powszechnie wykorzystywana w budownictwie.

CaSO₄ ⋅ 2 H₂O

b)Anhydryt – substancja krystaliczna o barwie niebieskoszarej, rzadziej białej lub kremowej. Łatwo wchłania wodę, co powoduje zwiększenie jej objętości nawet o 60%. Może przy tym pękać i rozwarstwiać się. Anhydryt stosowany jest w budownictwie, jubilerstwie, przemyśle cementowym.

CaSO₄

Hydraty to sole uwodnione zawierające wbudowane w sieć krystaliczną cząsteczki wody.

CaSO₄ ⋅ 2 H₂O siarczan (IV) wapnia – woda $\left( \frac{1}{2} \right)$

Tworzenia nazw hydratów:

-do nazwy soli bezwodnej dodaje się po kreseczce słowo „woda”

-w nazwie zapisuje się stosunek soli do liczby cząsteczek wody

Nazwy systematyczne i wzory sumaryczne wybranych hydratów.

Wzór sumaryczny	Nazwa systematyczna	Sposób odczytywania
CaSO4 ⋅ 2 H2O	siarczan(VI) wapnia-woda(1/2)	siarczan sześć wapnia wody jeden dwa
CuCl2 ⋅ 5 H2O	chlorek miedzi(II)-woda(1/5)	chlorek miedzi dwa woda jeden pięć
Mg(NO3)2 ⋅ 6 H2O	azotan(V) magnezu-woda(1/6)	azotan pięć magnezu woda jeden sześć

Prażenie hydratów, czyli ogrzewanie ich w wysokiej temperaturze, umożliwia usunięcie związanej w nich wody w postaci pary wodnej. Prażony gips stosuje się w bandażach gipsowych.

9.Krzemionka.

Krzem to pierwiastek chemiczny, który zajmuje drugie miejsce pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej. Nie występuje w stanie wolnym, lecz w związkach chemicznych, zwykle w postaci SiO₂ nazywanego też krzemionką.

Kwarc to najczęściej spotykany minerał wchodzący w skład np. piasku, którego składnikiem jest tlenek krzemu(IV).

Krzemionka nie reaguje z wodą, kwasami, zasadami, wyjątkiem jest reakcja z HF(kwas fluorowodorowy), w którym SiO₂ roztwarza się. (reakcja trawienia szkła).

Tlenek krzemu(IV) SiO2
Właściwości fizyczne
substancja stała o budowie krystalicznej czysty (bez domieszek) jest bezbarwny twardy (rysuje szkoło) gęstość 2,26 – 4,29 g/cm^3

Odmiany kwarcu i ich zastosowania.

a)Ametyst – przezroczysty kamień półszlachetny, któremu fioletową barwę nadają tlenki żelaza.

b)Agat – skład się z wielu różnobarwnych warstw. Używa się go do wyrobu materiałów ściernych, elementów wag oraz moździerzy.

c)Tygrysie oko – nieprzezroczysta odmiana kwarcu o barwie żółtej lub brunatnej. Ceniony kamień jubilerski.

d)Kryształ górski – czysta, bezbarwna odmiana kwarcu. Ma silny połysk.

Wszystkie te odmiany są bardzo pożądane w jubilerstwie.

10.Kamień kołowy - osad powstający w czajniku w wyniku gotowania twardej wody (zawierającą Ca²⁺), również jest zbudowany z CaCO_3.

11.Skały wapienne są nie odporne na działanie czynników atmosferycznych: tlenku węgla(IV), wody, kwaśnych opadów oraz innych zanieczyszczeń powietrza. Jeśli dłuższy czas działają na nie CO2 i H2O to powstaje wodorowęglan wapnia.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O Ca(HCO₃)₂

12.Wodorowęglan powoli ulega rozkładowi, w którego wyniku ponownie wytrąca się nierozpuszczalny w wodzie węglan wapnia:

Ca(HCO₃)₂ CaCO₃ + CO₂ + H₂O

13.Zjawiska krasowe polegają na rozpuszczeniu przez związki chemiczne zawarte w wodzie skał węglowych. Krasowanie węglowe następuje tylko przy występowaniu CO₂. Woda bogata w CO₂ wsiąka w ziemię łączą się z CaCO₃ i tworzy się wodorowęglan wapnia. Później woda ta przepływa do jaskini i w wyniku odwrotnej reakcji tworzą się nacieki.

14.Wapno palone.

W wyniku intensywnego ogrzewania wapienia wydziela się bezbarwny gaz, który powoduje mętnienie wody wapiennej. Na dnie próbówki z wapieniem powstaje biały proszek. Pod wpływem ogrzania główny składnik wapienia – węglan wapnia CaCO₃ – rozkłada się na tlenek wapnia i tlenek węgla(IV):

_T

CaCO₃ CaO + CO₂

^{węglan tlenek wapnia tlenek}

^{wapnia (wapno palone) węgla(IV)}

Na skalę przemysłową proces ten przeprowadza się w piecach zwanych wapiennikami. Czysty tlenek wapnia ma postać białego, krystalicznego proszku. Do jego wytwarzania wykorzystuje się jednie najczystsze odmiany wapieni.

15.Wapno gaszone.

Reakcja tlenku wapnia z wodą to reakcja egzotermiczna, nazywana gaszeniem wapna palonego, nazwa potoczna powstającego w jej wyniku Ca(OH)₂ to wapno gaszone.

CaO + H₂O Ca(OH)₂

^{tlenek wapnia woda wodorotlenek wapnia}

^{wapno palone wapno gaszone}

16.Zaprawa wapienna.

Mieszanina wapna gaszonego, piasku i wody to zaprawa wapienna. Stosuje się ją powszechnie w budownictwie do łączenia cegieł oraz do sporządzania tynków. Ma ona konsystencje plastycznej masy, która po wyschnięciu twardnieje. Proces twardnienia zaprawy wapiennej zachodzi pod wpływem tlenku węgla(IV) zawartego w powietrzu.

Ca(OH)₂ + CO₂ CaCO₃ + H₂O

^{wapno gaszone tlenek węgla węglan wapnia woda}

17.Przeróbka wapieni.

rozkład termiczny gaszenie wapna palonego wapno gaszone zaprawa wapienna

18.Gips palony.

W wyniku prażenia gipsu w temp. 190 – 200^oC uzyskuje się gips palony. Reakcja chemiczna zachodząc podczas prażenia gipsu:

_{T=190 – 200}^o_C

2 (CaSO₄ ⋅ 2 H₂O) (2 CaSO₄ ⋅ H₂O) + 3 H₂O

^{siarczan(VI) wapnia-woda(1/2) siarczan(VI) wapnia-woda(2/1) woda}

^{gips gips palony}

Gips palony wykorzystuje się do sporządzania zaprawy gipsowej.

19.Zaprawa gipsowa.

Popularnym materiałem wiążącym jest zaprawa gipsowa. To mieszanina gipsu palonego i wody. Zaprawę gipsową stosuje się do wykonywania odlewów i wyrobu ceramiki, w budownictwie do wyrównywania ścian, a w medycynie do przygotowywania opatrunków usztywniających złamaną kończynę.

Szybkość twardnienia masy zależy od stosunku ilości wody do użytego gipsu.

Proces twardnienia zaprawy gipsowej zachodzi szybko. Wydziela się wówczas ciepło, jest to więc reakcja egzotermiczna.

(2 CaSO₄ ⋅ H₂O) + 3 H₂O 2 (CaSO₄ ⋅ 2 H₂O) gips krystaliczny

^{gips palony woda gips}

Reakcja chemiczna, która zachodzi podczas twardnienia zaprawy gipsowej jest reakcją odwrotną do prażenia gipsu.

20.Przeróbka gipsu.

Prażenie(gips palony/anhydryt) mieszanie z H2O zaprawa gipsowa

21.Szkło.

Szkło to mieszanina składająca się głównie z krzemionki. Jest substancją bezpostaciową, czyli ma nieuporządkowaną strukturę wewnętrzną. Jej zaburzenie powoduje, że szkło nie ma ściśle określonej temperatury topnienia. Można jedynie określić zakres temp., w jakich szkło mięknie.

Otrzymywanie szkła:

1.Substraty.

-SiO₂

-CaCO₃

-Na₂CO₃

2.Ogrzewanie.

Na₂CO₃ Na₂O + CO₂

CaCO₃ CaO + CO₂

3.Reakcja z tlenkiem krzemu (IV).

Na₂O + SiO₂ NaSiO₃

CaO + SiO₂ CaSiO₃

4.Formowanie i ochładzanie szkła.

22.Glina jest to miękka skała osadowa składająca się głównie z iłu, z domieszką mułu, piasku, czasem żwiru. Zabarwienie przeważne żółte lub rdzawe, barwnikiem jest wodorotlenek żelaza(III).

Po zamoczeniu glina staje się plastyczna, co wykorzystuje się m.in. w garncarstwie.

23.Ceramika to nieorganiczne i niemetaliczne materiały otrzymywane przez wypalanie różnych rodzajów gliny. Przykładem takich wyrobów są cegły, dachówki, porcelana, płytki ścienne i podłogowe. W procesie produkcji np. cegieł do gliny dodaje się składniki (m.in. piasek), które zapobiegają pękaniu podczas ich suszenia i wpalania.

24.Cement to zmielona mieszanina gipsu z wypaloną mieszaniną wapienia i gliny. Po zmieszaniu z wodą i piaskiem tworzy zaprawę cementową.

25.Beton jest to mieszanina cementu, pisaku, wody i kruszywa (np. żwiru).

WYROBY CERAMICZNE SĄ ODPORNE NA DZIAŁANIE WODY ORAZ SĄ OGNIOTRWAŁE.

26.Ze szkła kwarcowego o bardzo wysokiej czystości wyciąga się włókna stosowane do produkcji światłowodów. Takie włókna wykorzystuje się m.in. w urządzeniach medycznych oraz w telekomunikacji.

27.Gleba jest to najważniejsza dla życia organizmów i środowiska przyrodniczego warstwa skorupy ziemskiej. Gleba powstaje ze skał w wyniku procesu wietrzenia, czyli długotrwałego działania wody, powietrza, zmiennej temp., mikroorganizmów.

28.Właściwości sorpcyjne.

Gleba ma silne właściwości sorpcyjne, czyli wchłania i zatrzymuje m.in. wodę, cząsteczki oraz jony. Pochłonięte przez glebę substancje odżywcze i mineralne umożliwiają odżywianie roślin. Gleba pochłania także duże ilości związków toksycznych, co przyczynia się do oczyszczania wód opadowych i gruntowych.

29.Odczyn gleby.

Większość roślin rośnie na glebie o odczynie obojętnym lub lekko kwasowym. W glebach o odczynie kwasowym zwykle występuje mniej wapnia.

30.Skład gleby.

Występuje 14 pierwiastków glebotwórczych. Wchodzą one w skład związków nieorganicznych oraz próchnicy, czyli środowisko rozwoju bakterii glebowych, które wiążą azot z powietrza. Próchnica zawiera również m.in. azotany(V) i fosforany(V) wapnia oraz potasu. Im więcej próchnicy, tym lepsze są warunki rozwoju roślin. Azot, fosfor, potas – to podstawowe substancje odżywcze gleby.

31.Pierwiastki glebotwórcze.

-wodór

-sód

-magnez

-potas

-wapń

-żelazo

-węgiel

-azot

-tlen

-glin

-krzem

-fosfor

-siarka

-chlor

32.Nawożenie gleby.

Nawozy naturalne to związki chemiczne występujące w przyrodzie.

Nawozy sztuczne zostały wytworzone przez człowieka. Saletry to przykłady nawozów sztucznych , które wytwarza się w zakładach chemicznych, chociaż występują w przyrodzie. Nawozy stosowane są w celu uzupełniania niedoboru składników odżywczych w glebie oraz zmiany pH gleby.

Nawozy naturalne	Nawozy sztuczne
	fosforowe
m.in.: kompost(szczątki roślinne i domowe odpady organiczne) sproszkowane skały wapienne popioły drzewne	m.in.: superfosfaty np. Ca(H2PO4)2

33.Zanieczyszczenia gleby.

Do zanieczyszczenia gleby przyczyniają się głównie odpady przemysłowe. Na zanieczyszczenie gleby wpływa także: nadmierne nawożenie, stosowanie dużej ilości środków ochrony roślin i środków czystości.

Rodzaje zanieczyszczeń.
Stałe
Popioły, tworzywa sztuczne, metale itp., składowane na powierzchni ziemi, ulegają powolnemu rozkładowi i wymywaniu przez wodę.

34.Degradacja gleby to obniżanie jej jakości.

35.Sposoby ochrony przed degradacją gleby.

-zapobieganie erozji gleby

-ograniczanie wydobycia kopalin oraz przejmowanie gruntów pod zabudowę techniczną

-nawadnianie gruntów suchych

-odwadnianie podmokłych gruntów

-ograniczanie emisji zanieczyszczeń i spalin

-składowanie odpadów w miejscach do tego przeznaczonych

-racjonalne stosowanie nawozów sztucznych i środków ochrony roślin.

36.Rekultywacja to przywracanie glebie jej stanu użytkowego, najczęściej poddaje się jej:

-tereny dawnych składowisk odpadów i zlikwidowanych zakładów przemysłowych

-wyrobiska po eksploatacji odkrywkowej

-grunty podmokłe i nieużytki rolne

-gleby, które uległy degradacji wskutek zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego.

Metody rekultywacji gleb.
techniczna
kształtowanie rzeźby terenu osuszanie terenów podmokłych i nawadnianie obszarów przesuszonych pokrycie terenów skażonych warstwą świeżej gleby umacnianie skarp