5.9.2010. Polokovy. Polokovy



Podobné dokumenty
Zařazení polokovů v periodické tabulce [1]

Nauka o materiálu. Přednáška č.12 Keramické materiály a anorganická nekovová skla

Křemík a jeho sloučeniny

P2 prvky - IV.A skupina - otázka z chemie

Triely. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Sloučeniny uhlíku a křemíku


VLASTNOSTI POLOKOVŮ A NEKOVŮ

Sklo chemické složení, vlastnosti, druhy skel a jejich použití

Prvky 4. A skupiny. Prvky 4. A skupiny UHLÍK. Prvky 4. A skupiny UHLÍK. UHLÍK - výskyt

Polovodiče, křemík (silikony), germanium, arsen Druh učebního materiálu: Prezentace s interaktivitou Časová náročnost:

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ PAVLA ROVNANÍKOVÁ PAVEL ROVNANÍK STAVEBNÍ CHEMIE

Prvky III.A a IV.A skupiny

VY_32_INOVACE_30_HBEN14

Keramická technologie

STAVEBNÍ HMOTY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

SOLI A JEJICH VYUŽITÍ. Soli bezkyslíkatých kyselin Soli kyslíkatých kyselin Hydrogensoli Hydráty solí

Otázky a jejich autorské řešení

PERIODICKÁ TABULKA. Všechny prvky v tabulce můžeme rozdělit na kovy, nekovy a polokovy.

Sada 1 Technologie betonu

Výskyt boru: Výroba boru: H 3 BO 3 2 B 2 O Mg B + 6 MgO. 2 BCl Zn 2 B + 3 ZnCl 2. rozklad na žhaveném W-vlákně BI 3 2 B + 3/2I 2

Bor - 5 B. Obecně: Vazebné možnosti boru:

Střední odborná škola Luhačovice Bc. Magda Sudková III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_TECHKE_0802

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Biogenní makro prvek (základní stavební prvek organismu) 612C: 6p+,6no, 6e-

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Keramika. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. K. Daďourek 2008

Chemické složení surovin Chemie anorganických stavebních pojiv

Glass temperature history

Obecná charakteristika

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

5b. KŘEMÍK. Čas ke studiu: 2 hodiny. Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět. Výklad

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů

Základní požadavky: mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Keramika. Heterogenní hmota obsahující krystalické složky a póry, příp. skelnou fázi

Výchozí materiál pro výrobu polovodičových součástek.výroba čistého monokrystalického křemíku.

Nauka o materiálu. Přednáška č.14 Kompozity

HOŘČÍK KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN. Pozn. Elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 2

Moravské gymnázium Brno s.r.o. a) určeno pro učitele b) obsahuje základní informace o prvcích 3.A skupiny c) Vhodné pro shrnutí a zopakování učiva

EU peníze středním školám digitální učební materiál

VÝROBKY PRÁŠKOVÉ METALURGIE

Horniny a minerály II. část. Přehled nejdůležitějších minerálů

Výroba skla a keramiky

3. skupina PS, ns 2 np 1 Bor, hliník, gallium, indium, thallium

Skupenské stavy látek. Mezimolekulární síly

Křemík. SiO 2 + C (+ Fe) (Si,Fe) + 2 CO. Výskyt křemíku: Výroba křemíku: Výroba čistého křemíku: Na 2 SiF Na Si + 6 NaF

Elektrochemie. Koroze anorganických nekovových materiálů. Anorganické nekovové materiály. Mechanismy. Základní mechanismy koroze

Sklo definice, vlastnosti, výroba. LF MU Brno Brýlová technologie

SiO 2, AL 2 O 3,Ca(OH) 2 DOC. ING. MILENA PAVLÍKOVÁ, PH.D.

kapitola 25 - tabulková část

Stavební hmoty. -skupiny podle chemické podstaty hlavní složky, nikoliv podle použití:

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

VÝZNAMNÉ OXIDY. Základní škola Kladno, Vašatova 1438 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiřina Borovičková

Kysličníková skla. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. K. Daďourek 2008

Gymnázium Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace Mgr. Monika ŠLÉGLOVÁ VY_32_INOVACE_06B_05_Vlastnosti kovů, hliník_test ANOTACE

PETROLOGIE =PETROGRAFIE

ztuhnutím pyrosolu taveniny, v níž je dispergován plyn, kapalina nebo tuhá látka fotochemickým rozkladem krystalů některých solí

Základy materiálového inženýrství. Křehké materiály Katedra materiálu, Strojní fakulta Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2010

Solné rekordy. Úkol 1a: Na obrázku 1 jsou zobrazeny nejdůležitější soli. Napiš vzorce kyselin, od nichž se tyto soli odvozují.

5. Třída - karbonáty

Číslo a název klíčové aktivity: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: NÁZEV:VY_32_INOVACE_102_Soli AUTOR: Igor Dubovan ROČNÍK, DATUM: 9.,

Prvky 8. B skupiny. FeCoNi. FeCoNi. FeCoNi

Podle vlastností rozdělujeme chemické prvky na. Periodická soustava prvků

Druhy vláken. Technická univerzita v Liberci Kompozitní materiály, 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

Ústav stavebního zkušebnictví Středisko radiační defektoskopie STAVEBNÍ LÁTKY. Pojiva a malty I. Ing. Lubomír Vítek, Ph.D.

14. skupina (C, Si, Ge, Sn, Pb)

VLASTNOSTI KOVŮ. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Hlavní činitelé přeměny hornin. 1. stupeň za teploty 200 C a tlaku 200 Mpa. 2.stupeň za teploty 400 C a tlaku 450 Mpa

ELEKTROLÝZA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Elektrotermické procesy

kapitola 68 - tabulková část

J.Kubíček 2018 FSI Brno

Chemické metody přípravy tenkých vrstev

VI. skupina PS, ns 2 np4 Kyslík, síra, selen, tellur, polonium

Úvod do praktické geologie I

EU peníze středním školám digitální učební materiál

SMĚSI. 3. a) Napiš 2 typy pevné směsi:... b) Napiš 2 typy kapalné směsi:... c) Napiš 2 typy plynné směsi:... krev

Prášková metalurgie. 1 Postup výroby slinutých materiálů. 1.1 Výroba kovových prášků. 1.2 Lisování pórovitého výlisku

Mineralogický systém skupina VIII - křemičitany

Výroba skla. Historie výroby skla. Suroviny pro výrobu skla

7.7. Netvarové žáromateriály

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Ročník: 1. pro obory zakončené maturitní zkouškou

Hliník. Výskyt hliníku: Výroba hliníku:

Zdroj: 1.název: Stavební hmoty autor: Luboš svoboda a kolektiv nakladatelství: Jaga group, s.r.o., Bratislava 2007 ISBN

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III.

Kovy a metody jejich výroby

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti. Číslo přílohy:vy_52_inovace_ch8.

DUM č. 7 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

Použití: méně významná ruda mědi, šperkařství.

Transkript:

Polokovy Polokovy 1

Vlastnosti polokovů metaloidy Prvky s vlastnostmi na rozhraní kovů a nekovů B, Si, As, Te Prvek Kovové vlastnosti Nekovové vlastnosti Bor (B) Křemík (Si) Arsen (A Elektropositivní ve sloučeninách s nekovy B 4 N, BN, BCl 3 Lesklý Elektropositivníve sloučeninách s nekovy SiC, Si 3 N 4, SiCl 4 Kovový vzhled Vodič Nevodič Elektronegativníve sloučeninách s kovy TiB 2 Elektronegativní ve sloučeninách s kovy Mg 2 Si, Ni 2 Si Elektronegativní ve sloučeninách s kovy Ca 3 As 2 Tellur (Te) Lesklý Elektronegativní ve sloučeninách s kovy Cu 2 Te, Al 2 Te 3 Bor Vyráběn v malých množstvích Spíše theoretické studie Elementární bor molekuly B 12 Výroba: B 2 O 3 + 3Mg 2B + 3MgO 2BBr 3 + 3H 2 2B + 6HBr (velmi čistý bor) Využití: Přísada do borosilikátového skla Keramika emaily, glasury Řídící tyče v reaktorech Pyrotechnika 2

Sloučeniny boru Borany Boran BH 3 Samostatný neexistuje Možná příprava pouze ve stabilisovaném stavu navázaný na nosičovou molekulu, např. BH 3.ether Diboran B 2 H 6 Třístředová dvouelektronová vazba Sloučeniny boru Oxid boritý B 2 O 3 Nízká teplota tání 450 C Použití ve sklářství Nitrid boritý BN Velmi stálý a nereaktivní Tvrdost blízká diamantu Strukturu podobná grafitu Kovoobráběcí nástroje Kyselina boritá H 3 BO 3 Slabá kyselina Použití v očním lékařství jako borová voda Borax - Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ].8H 2 O Universální tavidlo Ochrana proti oxodaci Metalurgie 3

Křemík Lesklý Polovodič Struktura molekula shodná s diamantem Výroba: Redukce oxidu křemičitého koksem za vysokých teplot (nad 2000 C): Výroba extrémně čistého křemíku: SiO + 2000 C 2( l ) + 2C( 2Si( l ) CO( g ) 1. krok: nebo Si ( SiO + Cl 2( + 2( g ) SiCl 4( g ) 2Cl2 + 2C( SiCl 4( g ) + 2CO( g ) a destilace 2. krok: SiCl + 4( g ) + 2H 2( g ) Si( 4HCl( g ) 3. krok: Methoda zonálního tavení Methoda zonálního tavení Tyč čistého křemíku (průměr cca 20 cm) v trubici s inertním plynem protahována vysokoteplotní zónou (indukční ohřev) Nečistoty se hromadí v roztaveném Si Po ukončení procesu uříznuta část s nahromaděnými nečistotami 4

Výroba monokrystalického Si pro polovodiče Methoda tažení z kelímku Na tyčseuchytí zárodek monokrystalu křemíku a ponoří se do kelímku s roztaveným křemíkem Tyč se pomalu za protichůdného otočného pohybu kelímku a tyče s monokrystalem vytahuje Monokrystal křemíku přenáší svoji strukturu Produktem tyč o délce až 1 msprůměrem až 100 mm, na koncích zúžená. Z monokrystalusenařežou tenké asi 0,5 až 1 mm tlusté plátky Typ vodivostí (P nebo N)sezajišťujevplynné či kapalné fázi dotováním atomy s větším (A, nebo menším (B) počtem e - Použití křemíku Integrované obvody (čipy) Příměsové polovodiče Výroba skla (sloučeniny, ne elementární) 5

Polovodiče vodivostní pás a druhy vodivosti Polovodič látka vedoucí el. Proud jen za některých podmínek (vysoká teplota, tlak, etc.) Základ polovodivosti i vodivosti usnadněný přestup elektronů do vodivostního pásu (vlastně antivazebný orbital) Různé typy vodivosti zajišťovány dotováním přimícháváním atomů jiných prvků Vodivost N přimíchání atomu s vyšším počtem elektronů přebytek elektronů ve struktuře (N = negativní) Vodivost P přimíchání atomu s menším počtem elektronů vznik vodivostních děr nedostatek elektronů ve struktuře (P = positivní) Vodivost typu N Vodivost typu P Sloučeniny křemíku Silany Nestabilní sloučeniny (malá energie vazby Si Sia Si H) Monosilan(silan) SiH 4 Analog methanu Využití silanů polovodičové vrstvy Si (např. sluneční materie) Oxid křemičitý SiO 2 Součást skla a keramiky Polymerní struktura (vzájemně propojené tetraedry SiO 4 ) Křemen nejběžnější forma SiO 2 Součást žuly, pískovce, křemenný písek Příměsi zbarvují (ametyst, etc.) 6

Využití oxidu křemičitého Křemenné sklo Vzniká roztavením křemene a zpětným ochlazením Křehké Méně tepelně roztažné slabší pnutí při ochlazení, nepraská Hůře tvarovatelné Drahé Optická vlákna Optické vlnovody Výroba potřebného SiO 2 : Přenos informací pomocí světla SiCl + O SiO + Cl 4( g ) 2( g ) 2( 2( g ) Silikagel Příprava: SiO3( aq) + 3 Stacionární fáze pro chromatografii Sušidlo (vlhkost lze detekovat CoCl 2 ): Na + + + 2 2H O ( aq) SiO2( + 2Na( aq) 3H 2O( l ) CoCl modrý 2( + 6H 2O( l) CoCl2. 6H 2O( růžový Křemičitany a jejich využití Hlíny, jíly, břidlice Deriváty kyseliny křemičité Výroba silikátových materiálů (sklo, keramika, maltoviny) 7

Kaolín a keramika Kaolín: hornina složená z kaolinitu (Al 2 O 3.SiO 2.2H 2 O), křemene (SiO 2 ) a živců (např. ortoklas KAlSi 3 O 8 ) výroba porcelánu Vypalování keramiky proces vedoucí ke ztrátě vody a propojení jednotlivých složek (přímo, nebo prostřednictvím pojiv) Keramické materiály Složení: SiO 2, Al 2 O 3 a oxidy dalších prvků Odolné v běžných podmínkách Špatné vodiče tepla a el. proudu Mechanicky křehké Cihlářské výrobky, obkladové materiály, zdravotní keramika, kameninové výrobky, porcelán, žáruvzdorné materiály (šamot, dina, tepelně isolační materiály (expandovaný perlit) Sklo Nekrystalické, amorfní směsi oxidů o složení cca 6 SiO 2.Na 2 O.CaO Výroba: tavení sklářského písku (SiO 2 ), vápence (CaCO 3 ) a sody (Na 2 CO 3 ) Lahvové sklo nalití taveniny do formy Tabulové sklo nalití taveniny na rovný povrch roztavený cín, rtuť Sklo = podchlazená tavenina Závislosti závislé na složení skloviny Přídatné látky: B 2 O 3 zlepšuje odolnost vůči změnám teploty PbO zvyšuje index lomu a lesk Cr 2 O 3 zelené zbarvení AgCl fotochromickésklo (= tmavne a světlá v závislosti na intensitě osvitu) Sklo je napadáno alkalickými roztoky i vařící vodou! 8

Maltoviny Užití ve stavebnictví = pojiva Ca(OH) 2, sádra (CaSO 4.1/2H 2 O), cement Přírodní zdroje, nebo průmyslové odpady (struska CaSiO 3, odsiřování sádra) Cement Křemičitany a hlinitokřemičitany vápenaté Suroviny vápenec, jíly, břidlice Výroba: Rozemletí Vypálení na 1300 1400 C Mletí a úprava složení Po ztuhnutí cementové směsi = beton nová křemičitanová struktura Hlinitokřemičitany Porésní struktura tvořena tetraedry [SiO 4 ] a [AlO 4 ] Do pórů možno vázat kationty, nebo i celé molekuly Použití: Změkčování vody (vyvazují Ca 2+ ) Molekulová síta (vyvazují ne/žádané molekuly, např. H 2 O) Katalysatory (mají v pórech navázány katalyticky aktivní částice, nebo i sami působí jako katalysatory) Zeolity 9