
Materiał PDF · sklep
Budowa atomu i układ okresowy, chemia klasa 7 — 10 kart PDF z kluczem
10 kart pracy z chemii dla klasy 7: protony, neutrony i elektrony, powłoki elektronowe, grupa i okres, izotopy, masa atomowa.
7,90 zł
Zobacz w sklepie →Krzem (Si, łac. Silicium) to pierwiastek o liczbie atomowej 14, leżący w 3 okresie układu okresowego i 14 grupie. Należy do kategorii: Półmetale.
Pierwiastek leży w trzecim okresie, czyli w trzecim poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 3 powłokach. Znajduje się w 14 grupie (blok p — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę p). W tej samej grupie stoją: Węgiel, German, Cyna, Ołów, Flerow — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Krzem jest ciałem stałym (topnieje w 1414 °C, wrze w 3265 °C).
| Symbol chemiczny | Si |
|---|---|
| Liczba atomowa (Z) | 14 |
| Masa atomowa | 28,085 u |
| Liczba masowa | 28 |
| Grupa | 14 |
| Okres | 3 |
| Blok | p |
| Kategoria | Półmetale |
| Konfiguracja elektronowa | [Ne] 3s² 3p² |
| Wartościowość | IV |
| Stopnie utlenienia | +4 |
| Elektroujemność (Pauling) | 1,9 |
| Energia jonizacji | 8,152 eV |
| Temperatura topnienia | 1414 °C |
| Temperatura wrzenia | 3265 °C |
| Gęstość | 2,329 g/cm³ |
| Promień atomowy | 110 pm |
| Zawartość w skorupie ziemskiej | 282000 mg/kg |
| Nazwa łacińska | Silicium |
| Rok odkrycia | 1824 |
| Odkrywca | Jöns Jacob Berzelius |
Piasek, szkło i każdy procesor, na którym czytasz te słowa.
Czysty krzem to ciemnoszare, twarde, ale kruche ciało stałe o metalicznym połysku i gęstości 2,329 g/cm³. Topi się w 1414 stopniach Celsjusza, a wrze w 3265. Atomy układają się w sieć taką jak w diamencie, gdzie każdy jest połączony z czterema sąsiadami, co tłumaczy wysoką temperaturę topnienia. Krzem jest półprzewodnikiem: sam przewodzi prąd słabo, ale jego przewodnictwo rośnie z temperaturą i można je precyzyjnie sterować, dodając śladowe ilości boru lub fosforu. W temperaturze pokojowej jest mało aktywny, bo pokrywa się szczelną warstewką tlenku, i nie reagują z nim typowe kwasy; rozpuszczają go natomiast gorące zasady i kwas fluorowodorowy. Ogrzany łączy się z tlenem, chlorowcami, węglem i metalami. Wdychany pył krzemionkowy powoduje pylicę płuc.
Krzem jest fundamentem elektroniki. Z bardzo czystego surowca hoduje się monokryształy, tnie na cienkie płytki i wytrawia na nich miliardy tranzystorów, z których powstają procesory, pamięci i czujniki. Ten sam materiał, w postaci płytek krzemowych, zamienia światło w prąd w panelach fotowoltaicznych. Drugi wielki odbiorca to budownictwo i szkło: piasek kwarcowy stapiany z sodą i wapieniem daje szyby, butelki i naczynia, a krzemiany są głównym składnikiem cementu, betonu, cegieł i ceramiki. Silikony, czyli polimery o szkielecie z naprzemiennych atomów krzemu i tlenu, trafiają do uszczelniaczy łazienkowych, form do pieczenia, smarów, kosmetyków i implantów medycznych, bo znoszą i wysokie, i niskie temperatury. Węglik krzemu służy jako ścierniwo, tarcze tnące i materiał na elementy elektroniki dużej mocy. W metalurgii dodaje się krzem do stopów: żelazokrzem odtlenia stal, a silumin, czyli stop glinu z krzemem, idzie na tłoki i głowice silników. Saszetki żelu krzemionkowego pochłaniają wilgoć w pudełkach, a światłowody prowadzą internet dzięki włóknom z bardzo czystej krzemionki.
Podstawowy związek to tlenek krzemu(IV) SiO₂, czyli krzemionka: piasek, kwarc, kryształ górski, surowiec na szkło. Z zasadami tworzy krzemiany, na przykład Na₂SiO₃, znany jako szkło wodne, używany do impregnacji i klejenia. Krzemiany i glinokrzemiany budują skalenie, miki, gliny i większość skał skorupy ziemskiej. Węglik krzemu SiC, czyli karborund, jest wyjątkowo twardy i odporny na temperaturę. Tetrachlorek krzemu SiCl₄ i silan SiH₄ służą do otrzymywania krzemu o czystości elektronicznej i do produkcji włókien światłowodowych. Osobną rodziną są silikony, tworzywa o łańcuchach zbudowanych na przemian z atomów krzemu i tlenu, odporne na wysoką i niską temperaturę oraz na wodę.
Krzem stoi w grupie 14, tuż pod węglem, ma konfigurację [Ne] 3s² 3p² i cztery elektrony walencyjne, stąd wartościowość IV i stopień utlenienia plus cztery. Zaliczamy go do półmetali, więc na pytanie o kategorię nie odpowiadamy metal ani niemetal. Najczęstsza pomyłka dotyczy nazw: krzem to pierwiastek Si, krzemionka to jego tlenek SiO₂, a silikon to sztuczne tworzywo; angielskie silicon i silicone to dwie różne rzeczy. Trzeba pamiętać, że SiO₂ jest tlenkiem kwasowym, ale nie reaguje z wodą, tylko z mocnymi zasadami. Warto też znać kolejność występowania w skorupie ziemskiej: pierwszy jest tlen, drugi krzem, a odpowiednie liczby z tablic to 461 000 i 282 000 mg na kilogram. Proste skojarzenie na sprawdzian: piasek to tlenek krzemu, a szkło to przetopiony piasek.
Chemicy XVIII wieku podejrzewali, że krzemionka jest tlenkiem nieznanego pierwiastka, ale nie potrafili go z niej wydobyć, bo wiązanie z tlenem jest bardzo mocne. Udało się to w 1824 roku Jönsowi Jacobowi Berzeliusowi, który ogrzewał związek fluorokrzemowy z potasem, a otrzymany brązowy proszek starannie oczyścił z produktów ubocznych. Nazwę utworzono od łacińskiego silex, czyli krzemień, bo z krzemienia ludzie robili narzędzia i krzesali ogień na długo przed narodzinami chemii. Krystaliczną odmianę, tę o metalicznym połysku, otrzymano dopiero kilkadziesiąt lat później, a technologia oczyszczania krzemu do poziomu potrzebnego elektronice powstała w połowie XX wieku.
łac. silex — krzemień
krzem-28 dominuje
Wdychany pył krzemionkowy powoduje pylicę.
Wszystko na tej stronie zostaje darmowe. Gotowe materiały PDF do druku z kluczem odpowiedzi znajdziesz w sklepie.

Materiał PDF · sklep
10 kart pracy z chemii dla klasy 7: protony, neutrony i elektrony, powłoki elektronowe, grupa i okres, izotopy, masa atomowa.
7,90 zł
Zobacz w sklepie →
Materiał PDF · sklep
9 kart pracy z chemii do matury rozszerzonej: liczby kwantowe, konfiguracje pełne, konfiguracje skrócone i jony, położenie w…
9,90 zł
Zobacz w sklepie →
Materiał PDF · sklep
10 kart pracy z chemii dla klasy 7: wartościowość, wzory i nazwy tlenków, masa cząsteczkowa, wiązania kowalencyjne i jonowe.
7,90 zł
Zobacz w sklepie →Symbol chemiczny to Si. Nazwa łacińska brzmi Silicium.
Liczba atomowa (Z) wynosi 14, czyli w jądrze atomu jest 14 protonów. Masa atomowa to 28,085 u.
Typowa wartościowość to IV. Spotykane stopnie utlenienia: +4.
Konfiguracja skrócona to [Ne] 3s² 3p². Pierwiastek należy do bloku p.
Najczęściej: piasek, szkło, procesory, panele słoneczne oraz beton.
← Wróć do układu okresowego · Zobacz wszystkie: Półmetale · Układ okresowy do druku
Mateusz Będkowski
nauczyciel matematyki i pedagog
Uczę matematyki od 13 lat, w tym 7 lat w szkole. Magister pedagogiki ze specjalnością terapia pedagogiczna, po studiach podyplomowych z matematyki. Wszystkie materiały na tej stronie przygotowuję sam. Poznaj moje podejście →
Ostatnia aktualizacja: 2026-08-25
30 kart pracy, które uczą dziecko uważnego patrzenia i kończenia tego, co zaczęło. Cały PDF wrzucam za darmo do grupy na Facebooku — bez zapisów.
Odbieram książeczkę w grupie