Номер 8, страница 168, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

8. Составьте кластер применения по одному из элементов подгруппы углерода.

Для составления техкластера применения выберем один из ключевых элементов подгруппы углерода — кремний (Si).

Электроника и полупроводниковая промышленность

Кремний является основой современной микроэлектроники благодаря своим полупроводниковым свойствам. Основные направления применения:

• Производство сверхчистого кремния для создания интегральных схем (микрочипов), транзисторов, диодов и других полупроводниковых компонентов.

• Изготовление центральных и графических процессоров (CPU, GPU), а также чипов оперативной и флеш-памяти для компьютеров, смартфонов и прочих гаджетов.

• Создание силовых полупроводниковых приборов для управления электроэнергией.

Солнечная энергетика (Фотовольтаика)

Кремний — ключевой материал для преобразования солнечной энергии в электрическую.

• Производство фотоэлектрических ячеек (солнечных батарей) из монокристаллического, поликристаллического и аморфного кремния.

Металлургия

Кремний используется в металлургической промышленности в качестве раскислителя и легирующего элемента.

• При выплавке стали и чугуна для удаления кислорода (раскисление).

• Как легирующая добавка для улучшения свойств сплавов. Например, сплавы алюминия с кремнием (силумины) обладают отличными литейными свойствами.

• Производство ферросилиция (сплав железа и кремния $FeSi$), который широко используется в черной металлургии.

Производство силиконов (кремнийорганических соединений)

На основе кремния получают класс полимеров — силиконы, которые находят применение в самых разных областях благодаря своей термостойкости, эластичности и инертности.

• Строительные герметики, клеи и уплотнители.

• Смазочные материалы (масла, смазки), работающие в широком диапазоне температур.

• Медицинские изделия: имплантаты, катетеры, трубки.

• Косметические средства (компонент кремов, шампуней).

• Кухонная утварь (формы для выпечки, коврики, лопатки).

Производство стекла, керамики и цемента

Оксид кремния($IV$) ($SiO_2$), или кремнезём, — одно из самых распространенных соединений в земной коре, являющееся основой для многих материалов.

• Основной компонент для производства большинства видов стекла (оконного, тарного, кварцевого).

• Сырье для производства керамики, фарфора, фаянса.

• Важнейшая составляющая цемента и бетона.

• Из чистого кварцевого стекла ($SiO_2$) изготавливают оптическое волокно для линий связи.

Другие важные применения

• Карбид кремния ($SiC$) — сверхтвердый материал, используется как абразив (наждачная бумага, шлифовальные круги), для изготовления деталей, работающих при высоких температурах, а также в силовой электронике.

• Силикагель (высушенный гель кремниевой кислоты) — известный адсорбент, применяемый для осушения и в качестве носителя катализаторов.

Ответ: Представлен техкластер применения кремния (Si), элемента подгруппы углерода. Рассмотрены его ключевые роли в таких областях, как электроника (микрочипы, процессоры), энергетика (солнечные панели), металлургия (производство стали и сплавов), химическая промышленность (производство силиконов), строительство (стекло, цемент), а также применение его соединений, таких как карбид кремния и силикагель.