10 fakti par silīciju (elementa numurs 14 vai Si)

Silīcija faktu lapa

Silīcijs ir metaloīds, ko visbiežāk izmanto kā pusvadītāju. Tīram elementam ir metālisks spīdums. Mārtiņš Konopka / EyeEm / Getty Images

Silīcijs ir elementa numurs 14 periodiskajā tabulā, ar elementa simbols Si. Šeit ir faktu apkopojums par šo interesanto un noderīgo elements :

Silīcija faktu lapa

1. Par silīcija atklāšanu tika atzīts zviedru ķīmiķis Jöns Jakob Berzelius, kurš kālija fluorsilikātu reaģēja ar kāliju, iegūstot amorfu silīciju, ko viņš nosauca. silīcijs , nosaukums, ko pirmais ierosināja Sers Hamfrijs Deivijs 1808. gadā. Nosaukums cēlies no latīņu vārdiem krams vai silīcijs , kas nozīmē 'krams'. Iespējams, angļu zinātnieks Hamfrijs Deivijs 1808. gadā izdalīja netīro silīciju, bet franču ķīmiķi Džozefs L. Gejs-Lusaks un Luiss Žaks Tenārs, iespējams, 1811. gadā ražoja netīru amorfu silīciju. Bērzeliuss ir atbildīgs par elementa atklāšanu, jo viņa paraugs tika attīrīts, atkārtoti mazgājot. bet iepriekšējie paraugi bija netīri.
2. Skotu ķīmiķis Tomass Tomsons elementu nosauca par silīciju 1831. gadā, saglabājot daļu no Berzēliusa dotā vārda, bet mainot nosaukuma beigas uz -on, jo elementam bija vairāk līdzību ar boru un oglekli nekā ar metāliem, kuriem bija -ium nosaukumi.
3. Silīcijs ir metaloīds , kas nozīmē, ka tam piemīt gan metālu, gan nemetālu īpašības. Tāpat kā citiem metaloīdiem, silīcijam ir dažādas formas vai allotropi . Amorfo silīciju parasti uzskata par pelēku pulveri, savukārt kristāliskais silīcijs ir pelēka cieta viela ar spīdīgu, metālisku izskatu. Silīcijs vada elektrību labāk nekā nemetāli, tomēr ne tik labi kā metāli. Citiem vārdiem sakot, tas ir pusvadītājs. Silīcijam ir augsta siltumvadītspēja un tas labi vada siltumu. Atšķirībā no metāliem, tas ir trausls, nav kaļams vai elastīgs. Tāpat kā ogleklim, tā valence parasti ir 4 (četrvērtīga), taču atšķirībā no oglekļa, silīcijs var veidot arī piecas vai sešas saites.
4. Silīcijs pēc masas ir otrs visizplatītākais elements uz Zemes, veidojot vairāk nekā 27% no garozas. Tas parasti sastopams silikātu minerālos, piemēram, kvarcā un smiltis , bet tikai reti sastopams kā brīvs elements. Tas ir 8. vietā pēc daudzuma elements Visumā , konstatēts aptuveni 650 miljonos daļās. Tas ir galvenais elements meteorīta veidā, ko sauc par aerolītiem.
5. Silīcijs ir nepieciešams augu un dzīvnieku dzīvībai. Daži ūdens organismi, piemēram, kramaļģes, izmanto šo elementu, lai izveidotu savu skeletu. Cilvēkiem silīcijs ir nepieciešams veselīgai ādai, matiem, nagiem un kauliem, kā arī proteīnu kolagēna un elastīna sintezēšanai. Uztura bagātināšana ar silīciju var palielināt kaulu blīvumu un samazināt osteoporozes risku.
6. Lielāko daļu silīcija izmanto sakausējuma ferosilīcija ražošanai. To izmanto tērauda ražošanai. Elements tiek attīrīts, lai izgatavotu pusvadītājus un citu elektroniku. Saliktais silīcija karbīds ir svarīgs abrazīvs. Silīcija dioksīdu izmanto stikla ražošanai. Tā kā silikātu minerāli ir izplatīti, silīcija oksīdi veido iežus un tiek izmantoti stikla un keramikas ražošanā.
7. Tāpat kā ūdenim (un atšķirībā no vairuma ķīmisko vielu), silīcijam ir lielāks šķidruma blīvums nekā cietai vielai.
8. Dabiskais silīcijs sastāv no trim stabiliem izotopiem: silīcija-28, silīcija-29 un silīcija-30. Silīcijs-28 ir visizplatītākais, kas veido 92,23% no dabiskā elementa. Ir zināmi arī vismaz divdesmit radioizotopi, no kuriem stabilākais ir silīcijs-32, kura pussabrukšanas periods ir 170 gadi.
9. Kalnrači, akmens griezēji un cilvēki, kas dzīvo smilšainos reģionos, var ieelpot lielu daudzumu silīcija savienojumu un attīstīt plaušu slimību, ko sauc par silikozi. Silīcija iedarbība var notikt ieelpojot, norijot, saskaroties ar ādu un saskaroties ar acīm. Darba drošības un veselības administrācija (OSHA) nosaka juridisko ierobežojumu silīcija iedarbībai darba vietā līdz 15 mg/m³kopējā iedarbība un 5 mg/m³elpošanas ceļu iedarbība 8 stundu darba dienā.
10. Silīcijs ir pieejams ar ļoti augstu tīrības pakāpi. Izkausēta sāls elektrolīze silīcija dioksīdu (silīcija dioksīdu) vai citus silīcija savienojumus var izmantot, lai iegūtu elementu ar >99,9% tīrību izmantošanai pusvadītājos. Siemens process ir vēl viena metode, ko izmanto augstas tīrības silīcija ražošanai. Šis ir ķīmiskās tvaiku pārklāšanas veids, kurā gāzveida trihlorsilāns tiek izpūsts pa tīra silīcija stieni, lai iegūtu polikristālisko silīciju (polisilīciju) ar tīrības pakāpi 99,9999%.

Silīcija atomu dati

Elementa nosaukums : Silīcijs

Elementa simbols : Jā

Atomu skaits : 14

Klasifikācija : metaloīds (pusmetāls)

Izskats : cieta pelēka masīva ar sudraba metālisku spīdumu.

Atomu svars : 28.0855

Kušanas punkts : 1414^OC, 1687 K

Vārīšanās punkts : 3265^OC, 3538 K

Elektronu konfigurācija : 1s^divi2s^divi2p⁶3s^divi3p^divi

Blīvums : 2,33 g/cm³(kā cieta viela tuvu istabas temperatūrai); 2,57 g/cm³(kā šķidrums kušanas temperatūrā)

Oksidācijas stāvokļi : 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3, -4

Elektronegativitāte : 1,90 pēc Polinga skalas

Atomu rādiuss : 23:11

Kristāla struktūra : uz sejas centrēts dimanta kubisks

Kodolsintēzes siltums : 50,21 kJ/mol

Iztvaikošanas siltums : 383 kJ/mol

Atsauce

• Vests, Roberts (1984). CRC, Ķīmijas un fizikas rokasgrāmata . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. E110. lpp. ISBN 0-8493-0464-4.