Một loại thủy tinh thường chứa 13% natri oxit, 11,7% canxi oxit và 75,3% silic đioxit về khối lượng. Thành phần của thủy tinh này biểu diễn dưới dạng hợp chất của các oxit nào?

I. Silic

Kí hiệu hóa học: Si;

Nguyên tử khối : 28

1. Trạng thái thiên nhiên

- Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, chỉ sau oxi, chiếm ¼ khối lượng vỏ Trái Đất.

- Trong tự nhiên Silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Các hợp chất của silic tồn tại nhiều là cát trắng, đất sét (cao lanh).

2.  Tính chất

- Silic là chất rắn, màu xám, khó nóng chảy, có vẻ sáng của kim loại, dẫn điện kém. Tinh thể silic tinh khiết là chất bán dẫn.

Hình 1: Khối silic

- Silic là phi kim hoạt động hóa học yếu hơn cacbon, clo. Ở nhiệt độ cao, silic phản ứng với oxi tạo thành silic đioxit

- Phương trình hóa học: 

Si + $O_2$ $\stackrel{t^0}{\to }$  Si$O_2$

- Silic được dùng làm vật liệu bán dẫn trong kĩ thuật điện tử và được dùng để chế tạo pin mặt trời.

Hình 2: Pin mặt trời

II. Silic đioxit (công thức hóa học: Si$O_2$)

- Si$O_2$ là oxit axit. Ở nhiệt độ cao, tác dụng với  kiềm và oxit bazơ tan tạo thành muối silicat.

Ví dụ: 

- Silic đioxit không phản ứng với nước

III.  Sơ lược về công nghiệp silicat

Công nghiệp silicat gồm sản xuất đồ gốm, thủy tinh, xi măng từ những hợp chất thiên nhiên của Si và những hóa chất khác.

1. Sản xuất đồ gốm, sứ

Đồ gốm gồm: gạch ngói, gạch chịu lửa và sành, sứ.

Hình 3: Một số đồ gốm

a) Nguyên liệu chính: Đất sét, thạch anh, fenpat (khoáng vật).

b) Các công đoạn chính

- Nhào đất sét + thạch anh + fenpat tạo thành khối dẻo tạo hình và sấy khô.

- Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao.

c) Cơ sở sản xuất: Ở nước ta có nhiều cơ sở sản xuất gốm, sứ như: Bát Tràng – Hà Nội, công ti sứ ở Hải Dương, Đồng Nai, Sông Bé…

2. Sản xuất xi măng

a) Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi, cát…

b) Các công đoạn chính

- Nghiền nhỏ hỗn hợp đá vôi và đất sét rồi trộn với cát và nước ở dạng bùn

- Nung hỗn hợp trên lò quay (hoặc lò đứng) ở 1400-15000C được clanhke rắn

- Nghiền clanhke nguội với phụ gia được xi măng

Hình 4: Sơ đồ lò quay sản xuất clanhke

c) Cơ sở sản xuất: nước ta có các nhà máy xi măng Hà Tiên, Hải Phòng, Bỉm Sơn…

3. Sản xuất thủy tinh

a) Nguyên liệu: Cát thạch anh (cát trắng), sôđa, đá vôi theo một tỉ lệ thích hợp.

b) Các công đoạn chính

- Trộn nguyên liệu với nhau theo tỉ lệ thích hợp

- Nung hỗn hợp trong lò nung ở khoảng 9000C được thủy tinh nhão

- Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo

- Ép, thổi thủy tinh dẻo thành các đồ vật

Các phương trình hóa học:

c) Cơ sở sản xuất: nước ta có nhiều nhà máy sản xuất thủy tinh ở Hải Phòng, Hà Nội, Bắc Ninh…

Hình 5: Một số dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh.