Chemie verstehen 4, Schulbuch

51 Rohstoffe und ihre verantwortungsvolle Nutzung  Lernzielkontrolle 14, Seite 94 Der Hauptbestandteil von Glas ist Quarz ( Siliciumdioxid , SiO 2 , Abb. 51.1). In der Natur kommt er zB in Form von Bergkristall, Kieselsteinen oder Quarz- sand vor. Im Quarzkristallgitter sind alle Atome fest miteinander verbunden. Daher ist Quarz hart und schmilzt erst bei 1 713 °C. Wird reiner Quarz geschmolzen, entsteht Quarzglas . Es ist besonders hitzebeständig, lässt UV-Strahlung durch und wird zB für Halogenlampen verwendet. Im Glas wird das Quarznetzwerk durch Metalloxide, die beim Erhitzen von zB Natriumcarbonat (Soda, Na 2 CO 3 ) und Calciumcarbonat (CaCO 3 ) entste- hen, aufgebrochen (Abb. 51.3). Dadurch wird der Quarz leichter schmelzbar. Glas – spröde, plastisch, elastisch? (Abb. 51.2) Erhitze ein Glasrohr unter ständigem Drehen. Es wird weich und plastisch verformbar. Nimm es aus der Flamme und ziehe es zügig auseinander. Der ausgekühlte Glasfaden lässt sich verbiegen. Er ist elastisch. M Glas besteht aus einem Netzwerk aus Quarz (SiO 2 ), das durch Metall- oxide aufgerissen und dadurch leichter schmelzbar wird. 4. Wie entstehen verschiedene Glassorten? Billiges Fensterglas (Natronglas) gewinnt man durch Zusammenschmelzen von Quarz, Soda und Kalkstein. Durch Beimengung anderer Metallsalze kann man die Glaseigenschaften verändern. Bleikristall : Quarz, Bleioxid, Kaliumcarbonat Jenaer Glas (feuerfest): Quarz, Aluminiumoxid, Boroxid, Bariumoxid Manche Metalle können Gläser färben , zB Cobalt – blau, Eisen – braun oder grün, Gold – rot, Mangan – violett, Neodym – hellviolett, … Gläser mit UV-Schutz (zB Brillengläser) enthalten das Metall Cer. 5. Was ist Beton? Silikatgewächse (Abb. 51.5) Fülle kleine Gläschen mit Natronwasserglaslösung (1 : 1). Fügst du größere Salzkristalle (zB CaCl 2 , FeCl 3 , CuSO 4 , …) hinzu, beginnen Silikatkristall- nadeln aus den Salzkristallen zu wachsen. Das gelöste Salz bildet mit dem Wasserglas unlösliche Silikatröhrchen. Auf ähnliche Weise härtet Beton aus. M Beton ist ein Gemenge aus Zement, Sand und Wasser. Im Zement befinden sich Silikate und Metallsalze, die in wässriger Lösung Kristallnadeln bilden, die sich ineinander verfilzen. V4 V5 51.4 Die Härte und Zähigkeit von Beton macht große Bauwerke möglich. 51.6 Im Beton sind Sandkörner und Steinchen durch Silikate miteinander verfilzt. 51.1 Im Quarz sind Si- und O-Atome fest zu einem Kristallgitter verbunden. Si O Ziehen 51.2 Glas – spröde, plastisch, elastisch? 51.3 Im Glas reißen Metalloxide das Quarznetzwerk auf, wodurch das Glas leichter schmelzbar wird. Si Al Na + Ca 2+ O O − 51.5 Silikatgewächse FeCl 3 MnCl 2 CoCl 2 CaCl 2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv