Краткий итог темы

1. На долю двух элементов-неметаллов кислорода и кремния приходится 78 мас.% земной коры в составе силикатов и алюмосиликатов.

2. Кислород О₂ в промышленности получают низкотемпературной разгонкой жидкого воздуха при температурах 150  200⁰С. Почти половина кислорода используется при выплавке чугуна и стали. Расходуется кислород при резке и сварке металлов. В космонавтике жидкий кислород – окислитель различных видов топлива, в том числе жидкого водорода. В медицине газообразный кислород применяют в лечебных целях.

3. Кремний высокой чистоты (99.999999 мас.%) сохраняет позиции основного материала, используемого в оптоэлектронике и полупроводниковой технике.

4. Кварцевый песок (SiO₂), каолинит Al₂[Si₂O₅](OH)₄ (в составе глины), известняк СаСО₃, гипс СaSO₄2H₂O – природные минералы, которые служат сырьем для промышленного производства строительных материалов (бетонные изделия, керамика, стекло, силикатный кирпич и др.).

5. Все неметаллы используются в практической деятельности человека. Гелий применяется в качестве носителя в хроматографии, а смесь кислорода и гелия используется вместо воздуха водолазами. Аргон используется для создания инертной атмосферы при сварочных работах, а неон и криптон – в газоразрядных трубках (реклама).

6. Фтор широко используют для производства фторорганических соединений, например политетрафторэтилена –[CF₂ – CF₂]_n – (тефлона), хлор – для очистки водных стоков, промышленного получения поливинилхлорида [CH₂CHСl]_n.

7. Основная область использования азота – получение аммиака NH₃ и азотной кислоты HNO₃.

8. Сера расходуется в производстве серной кислоты, при вулканизации каучука – химического процесса превращения пластичного каучука в резину, используемую для изготовления автомобильных шин и других резинотехнических изделий.

9. Углерод в виде углеродных волокон – прекрасный конструкционный материал, применяемый в авиакосмической технике, автомобилестроении, медицине. Аморфный углерод обладает высокой сорбционной способностью, поэтому используется в качестве адсорбента. С помощью алмазных буров разрушаются горные породы любой прочности при бурении нефтяных скважин.

Термины для запоминания

Аллотропия – существование химических элементов в виде двух или большего числа структур простых веществ. Например, углерод в виде алмаза и графита, кислород в виде О₂ и О₃ (озон).

Аморфное состояние – конденсированное состояние вещества, для которого отсутствует трехмерная периодичность структуры, характерная для кристаллов. Например, стекло.

Силикаты представлены силикатными цепочками, а также слоями и трехмерными каркасами, образованными в результате связывания силикатных тетраэдров ковалентными связями.

Вопросы для проверки знаний

1. Почему химические элементы 18 группы называют «благородными газами»?

2. Какие особенности строения атомов 17 группы указывают на то, что фтор, хлор, бром и йод не встречаются в природе в свободном состоянии?

3. Каковы основные сферы промышленного применения: а) кислорода, б) серы, в) азота?

4. В чем принципиальное различие между двумя аллотропными модификациями углерода: алмазом и графитом?

5. Чем объясняется применение углерода как смазочного и режущего материала, теплоизоляционного материала в космонавтике и наполнителя шин в автомобилестроении?