10 fapte de silicon (elementul numărul 14 sau Si)

Siliciul este elementul numărul 14 din tabelul periodic, cu simbolul elementului Si. Iată o colecție de fapte despre acest element interesant și util:

Fișă tehnică de siliciu

Creditul pentru descoperirea siliciului este acordat chimistului suedez Jöns Jakob Berzelius, care a reacționat fluorosilicat de potasiu cu potasiu pentru a produce siliciu amorf, pe care l-a numit silicium, nume propus prima dată de Sir Humphry Davy în 1808. Numele derivă din cuvintele latine silex sau silicis, care înseamnă „flint”. Probabil că omul de știință englez Humphry Davy ar fi putut să izoleze siliciu impur în 1808, iar chimiștii francezi Joseph L. Gay-Lussac și Louis Jacques Thénard ar fi putut produce siliciu amorf impur în 1811. Berzelius este creditat pentru descoperirea elementului, deoarece proba sa a fost purificată prin spălare repetată în timp ce eșantioanele anterioare erau impure.
Chimistul scoțian Thomas Thomson a numit elementul siliciu în 1831, păstrând o parte a numelui pe care Berzelius i l-a dat, dar schimbând sfârșitul numelui în -on, deoarece elementul arăta mai multe asemănări cu borul și carbonul decât cu metalele care aveau nume -ium..
Siliciul este un metaloid, ceea ce înseamnă că are proprietăți atât ale metalelor, cât și ale nemetalelor. Ca și alte metaloide, siliconul are diferite forme sau alotrope. Siliciul amorf este de obicei văzut ca o pulbere cenușie, în timp ce siliciul cristalin este un solid gri cu aspect strălucitor, metalic. Siliciul conduce electricitatea mai bine decât nemetalele, dar nu și metalele. Cu alte cuvinte, este un semiconductor. Siliciul are o conductivitate termică ridicată și conduce bine la căldură. Spre deosebire de metale, este fragil și nu este maleabil sau ductil. Ca și carbonul, de obicei are o valență de 4 (tetravalentă), dar spre deosebire de carbon, siliconul poate forma și cinci sau șase legături.
Siliciul este al doilea cel mai abundent element de masă pe Pământ, care constituie peste 27% din crustă. Este întâlnit în mod obișnuit în mineralele de silicați, cum ar fi cuarțul și nisipul, dar numai rareori apare ca element liber. Este al optulea cel mai abundent element din univers, găsit la niveluri de aproximativ 650 de părți pe milion. Este elementul principal într-un tip de meteorit numit aerolite.
Siliciul este necesar pentru viața plantelor și animalelor. Unele organisme acvatice, cum ar fi diatomele, folosesc elementul pentru a-și construi scheletele. Oamenii au nevoie de siliciu pentru piele, păr, unghii și oase sănătoase și pentru a sintetiza proteinele colagen și elastină. Suplimentarea dietetică cu siliciu poate crește densitatea osoasă și poate reduce riscul de osteoporoză.
Cel mai mult siliciu este utilizat pentru producerea aliajului ferrosilicon. Este folosit pentru a produce oțel. Elementul este purificat pentru a face semiconductori și alte electronice. Carbură compusă de siliciu este un abraziv important. Dioxidul de siliciu este folosit pentru fabricarea sticlei. Deoarece mineralele de silicat sunt comune, oxizii de siliciu formează roci și sunt folosiți pentru fabricarea sticlei și a ceramicii.
Ca și apa (și spre deosebire de majoritatea substanțelor chimice), siliconul are o densitate mai mare ca lichid decât ca solid.
Siliciul natural este format din trei izotopi stabili: siliciu-28, siliciu-29 și siliciu-30. Siliciul-28 este cel mai abundent, reprezentând 92,23% din elementul natural. Sunt cunoscuți și cel puțin douăzeci de radioizotopi, cel mai stabil fiind siliciu-32, care are un timp de înjumătățire de 170 de ani.
Minerii, tăietorii de piatră și persoanele care trăiesc în regiuni nisipoase pot inspira cantități mari de compuși de siliciu și pot dezvolta o boală pulmonară numită silicoză. Expunerea la siliciu poate apărea prin inhalare, ingestie, contact cu pielea și contact cu ochii. Administrația pentru securitate și sănătate în muncă (OSHA) stabilește limita legală pentru expunerea la siliciu la 15 mg / m³ expunere totală și 5 mg / m³ expunerea respiratorie pentru o zi lucrătoare de 8 ore.
Siliciul este disponibil la o puritate extrem de ridicată. Electroliza cu sare topită de silice (dioxid de siliciu) sau alți compuși de siliciu poate fi utilizată pentru a obține elementul cu o puritate de> 99,9% pentru utilizare în semiconductori. Procesul Siemens este o altă metodă utilizată pentru producerea siliciu de înaltă puritate. Aceasta este o formă de depunere chimică de vapori în care triclorosilanul gazos este suflat pe o tijă de siliciu pur pentru a crește siliciu policristalin (polisilicon) cu o puritate de 99,9999%.

Date atomice de siliciu

Numele elementului: Silicon

Simbol element: Da

Numar atomic: 14

Clasificare: metaloid (semimetal)

Aspect: Solid gri dur cu luciu metalic argintiu.

Greutate atomica: 28.0855

Punct de topire: 1414 ^oC, 1687 K

Punct de fierbere: 3265 ^oC, 3538 K

Configuratie electronica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²

Densitate: 2,33 g / cm³ (ca solid, aproape de temperatura camerei); 2,57 g / cm³ (ca lichid în punctul de topire)

Statele de oxidare: 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3, -4

electronegativitate: 1,90 pe scara Pauling

Radius atomic: 111 pm

Structură cristalină: diamant cubic centrat pe față

Căldură de fuziune: 50,21 kJ / mol

Căldură de vaporizare: 383 kJ / mol

Referinţă

Weast, Robert (1984). CRC, Manual de chimie și fizică. Boca Raton, Florida: Ediția companiei de cauciuc chimic. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.

Ştiinţă