Křemík, germanium, cín, olovo

Křemík

Vlastnosti:

• Polokov

• Tvoří kovalentní krystaly (struktura podobná diamantu)

• Oxidační čísla: -IV, IV

Výskyt:

• Křemičitany

• 2. nejrozšířenější prvek v zemské kůře

Výroba – redukcí uhlíkem

• SiO2 + 2 C Si + 2 CO

Použití:

• Polovodičová technika (nejvýznamnější polovodič)

  • Využívá se monokrystalický křemík (synteticky se vyrábí například Czochralského metodou)

Sloučeniny:

SiO2 (oxid křemičitý, křemen)

• Krystaly s polymerní strukturou --> pevný

• Odrůdy:

  • Křišťál – čistý, průzračný

  • Ametyst – fialový

  • Citrín – žlutý

  • Růženín – růžový

  • Záhněda – hnědý

• Sklářský kmen – 50 % SiO2, 16 % Na2CO3, 12 % CaCO3, 18 % střepy

H2SiO3 (kyselina křemičitá)

• Soli – křemičitany

  • Na2SiO3 – vodní sklo – zpevňování materiálů (malty), dříve se do něj ukládali vejce

  • Hlinitokřemičitany – horniny

SiH4 (silan)

• Samozápalný plyn, toxický

• výroba čistého polovodičového křemíku

• využití v procesu, který se nazývá Chemická depozice z plynné fáze (CVD - Chemical Vapor Deposition) využívaný pro přípravu tenkých filmů (např. polovodičový průmysl)

SiC – karborundum

• brousky

• výroba: SiO2 + 3 C SiC + 2 CO

Silikony

Germanium

Vlastnosti:

• polokov

• oxidační čísla: -IV, II, IV

Použití: polovodiče

Když D. I. Mendělejev sestavil svou tabulku prvků, germanium ještě nebylo objeveno. Mendělejev ale tento prvek předpověděl a nazval ho eka-silicium

Cín

Oxidační čísla: -IV, II, IV

Modifikace:

• šedý cín (α) – prášek

• bílý cín (β) – pokud teplota klesne pod 13 °C mění se na šedý cín (ve středověku tzv.

• křehký cín (γ)

SnO2 (cínovec)

• výroba cínu: SnO2 + 2 C Sn + 2 CO

Olovo

Vlastnosti:

• Těžký toxický kov

Oxidační čísla: -IV, II, IV

Výroba – pražení sulfidu, poté redukce oxidu olova uhlíkem

2 PbS + 3 O2 2 PbO + 2 SO2

PbO + C Pb + CO

Použití:

• Autobaterie, akumulátory

• Dříve - vodovodní potrubí (! olovo se uvolňovala do vody)

• ochrana proti gama záření a rentgenovému záření (díky vysoké hustotě dokáže on ho záření pohltit)

• střelivo (díky vysoké hustotě)

• výroba pájek (slitina Sn + Pb + Sb/Bi/…)

Sloučeniny:

• Pb3O4 (2 PbO . PbO2 – oxid olovnato-olovičitý)

  • Červená barva, dříve k použití jako pigment

• Tetraethylolovo

  • dříve se přidávalo do benzínu jako oxidační činidlo a zároveň mazivo