Silicium er et metalloidelement med atomnummer 14 og elementsymbol Si. I ren form er det et sprødt, hårdt fast stof med en blågrå metallisk glans. Det er bedst kendt for sin betydning som halvleder.
Hurtige fakta: silicium
- Element Navn: Silicium
- Element symbol: Si
- Atom nummer: 14
- Udseende: Krystallinsk metallisk fast stof
- Gruppe: Gruppe 14 (Carbon Group)
- Periode: Periode 3
- Kategori: Metalloid
- Opdagelse: Jöns Jacob Berzelius (1823)
Grundlæggende fakta om silicium
Atom nummer: 14
Symbol: Si
Atomvægt: 28.0855
Opdagelse: Jons Jacob Berzelius 1824 (Sverige)
Elektronkonfiguration: [Ne] 3s23p2
Ordet oprindelse: Latin: silicis, silex: flint
Ejendomme: Smeltepunktet for silicium er 1410 ° C, kogepunktet er 2355 ° C, specifik tyngdekraft er 2,33 (25 ° C) med en valens på 4. Krystallinsk silicium har en metallisk grålig farve. Silicium er relativt inert, men det angribes af fortyndet alkali og af halogener. Silicium transmitterer over 95% af alle infrarøde bølgelængder (1,3-6,7 mm).
Anvendelse: Silicium er en af de mest
bredt anvendte elementer. Silicium er vigtigt for plante- og dyrelivet. Diatomer ekstraherer silica fra vand for at bygge deres cellevægge. Silica findes i planteaske og i det menneskelige skelet. Silicium er en vigtig ingrediens i stål. Siliciumcarbid er et vigtigt slibemiddel og bruges i lasere til at producere sammenhængende lys ved 456,0 nm. Silicium doteret med gallium, arsen, bor osv. bruges til at fremstille transistorer, solceller, ensrettere og andre vigtige elektroniske enheder i fast tilstand. Silicone er en klasse af nyttige forbindelser fremstillet af silicium. Silikoner spænder fra væsker til hårde faste stoffer og har mange nyttige egenskaber, herunder anvendelse som klæbemidler, tætningsmidler og isolatorer. Sand og ler bruges til at fremstille byggematerialer. Silica bruges til at fremstille glas, der har mange nyttige mekaniske, elektriske, optiske og termiske egenskaber.Kilder: Silicium udgør 25,7% af jordskorpen efter vægt, hvilket gør det til det næststørste element (overskredet med ilt). Silicium findes i solen og stjernerne. Det er en hovedkomponent i klassen af meteoritter kendt som aerolitter. Silicium er også en bestanddel af tektiter, et naturligt glas af usikker oprindelse. Silicium findes ikke frit i naturen. Det forekommer ofte som oxid og silicater, inklusive sand, kvarts, ametyst, agat, flint, jaspis, opal og citrin. Silikatmineraler inkluderer granit, hornblende, feltspat, glimmer, ler og asbest.
Forberedelse: Silicium kan fremstilles ved opvarmning af silica og carbon i en elektrisk ovn ved anvendelse af carbonelektroder. Amorf silicium kan fremstilles som et brunt pulver, som derefter kan smeltes eller fordampes. Czochralski-processen bruges til at fremstille enkeltkrystaller af silicium til faststof- og halvlederindretninger. Hyperpure silicium kan fremstilles ved en vakuum-floatzone-proces og ved termiske nedbrydninger af ultra-ren trichlorosilan i en hydrogenatmosfære.
Elementklassificering: halvmetal
isotoper: Der er kendte isotoper af silicium, der spænder fra Si-22 til Si-44. Der er tre stabile isotoper: Al-28, Al-29, Al-30.
Fysiske siliciumdata
- Densitet (g / cc): 2.33
- Smeltepunkt (K): 1683
- Kogepunkt (K): 2628
- Udseende:Amorf form er brunt pulver; krystallinsk form har en grå
- Atomradius (om eftermiddagen): 132
- Atomvolumen (Cc / mol): 12.1
- Kovalent radius (om eftermiddagen): 111
- Ionisk radius: 42 (+ 4e) 271 (-4e)
- Specifik varme (@ 20 ° C J / g mol): 0.703
- Fusion Heat (KJ / mol): 50.6
- Fordampningsvarme (kJ / mol): 383
- Debye-temperatur (K): 625.00
- Pauling negativitetsnummer: 1.90
- Første ioniserende energi (kJ / mol): 786.0
- Oxidationsstater: 4, -4
- Gitterstruktur: Diagonal
- Gitterkonstant (Å): 5.430
- CAS-registreringsnummer: 7440-21-3
Silicon Trivia
- Silicium er det ottende mest rigelige element i universet.
- Siliciumkrystaller til elektronik skal have en renhed på 1 milliard atomer for hvert ikke-siliciumatom (99,9999999% rent).
- Den mest almindelige form for silicium i jordskorpen er siliciumdioxid i form af sand eller kvarts.
- Silicium udvides ligesom vand, når det skifter fra væske til fast stof.
- Siliciumoxidkrystaller i form af kvarts er piezoelektriske. Resonansfrekvensen for kvarts bruges i mange præcisionstimer.
Kilder
- Cutter, Elizabeth G. (1978). Planteanatomi. Del 1 Celler og væv (2. udgave). London: Edward Arnold. ISBN 0-7131-2639-6.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementernes kemi (2. udgave). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- Voronkov, M. G. (2007). "Silicon era". Russisk tidsskrift for anvendt kemi. 80 (12): 2190. doi:10,1134 / S1070427207120397
- Weast, Robert (1984). CRC, Håndbog for kemi og fysik. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- Zulehner, Werner; Neuer, Bernd; Rau, Gerhard, "Silicon", Ullmanns encyklopædi for industriel kemi, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10,1002 / 14356007.a23_721