Siliciumfeiten (Atoomnummer 14 of Si)

Silicium is een metalloïde element met atoomnummer 14 en elementensymbool Si. In pure vorm is het een broze, harde vaste stof met een blauwgrijze metallic glans. Het is het best bekend om zijn belang als halfgeleider.

Snelle feiten: silicium

• Elementnaam: Silicium
• Element symbool: Si
• Atoomnummer: 14
• Uiterlijk: Kristallijne metaalachtige vaste stof
• Groep: Groep 14 (Carbon Group)
• Periode: Periode 3
• Categorie: Metalloïde
• Ontdekking: Jöns Jacob Berzelius (1823)

Siliconen basisfeiten

Atoomnummer: 14

Symbool: Si

Atoomgewicht: 28,0855

Ontdekking: Jons Jacob Berzelius 1824 (Zweden)

Elektronen configuratie: [Ne] 3s²3p²

Woord oorsprong: Latijn: silicis, silex: vuursteen

Eigendommen: Het smeltpunt van silicium is 1410 ° C, het kookpunt is 2355 ° C, het soortelijk gewicht is 2,33 (25 ° C), met een valentie van 4. Kristallijn silicium heeft een metaalachtige grijsachtige kleur. Silicium is relatief inert, maar het wordt aangetast door verdunde alkali en halogenen. Silicium zendt meer dan 95% van alle infrarood golflengtes (1,3 - 6,7 mm).

Toepassingen: Silicium is een van de meest gebruikte elementen. Silicium is belangrijk voor het leven van planten en dieren. Diatomeen halen siliciumdioxide uit water om hun celwanden te bouwen. Silicium wordt aangetroffen in plantenas en in het menselijk skelet. Silicium is een belangrijk ingrediënt in staal. Siliciumcarbide is een belangrijk schuurmiddel en wordt in lasers gebruikt om coherent licht te produceren bij 456,0 nm. Silicium gedoteerd met gallium, arseen, boor, etc. wordt gebruikt om transistors, zonnecellen, gelijkrichters en andere belangrijke elektronische apparaten in vaste toestand te produceren. Siliconen is een klasse nuttige verbindingen gemaakt van siliconen. Siliconen variëren van vloeistoffen tot harde vaste stoffen en hebben veel nuttige eigenschappen, waaronder gebruik als kleefstoffen, afdichtingsmiddelen en isolatoren. Zand en klei worden gebruikt om bouwmaterialen van te maken. Silicium wordt gebruikt om glas te maken, dat veel nuttige mechanische, elektrische, optische en thermische eigenschappen heeft.

bronnen: Silicium vormt 25,7% van de aardkorst, op gewichtsbasis, waardoor het het tweede meest voorkomende element is (overschreden door zuurstof). Silicium wordt gevonden in de zon en de sterren. Het is een hoofdbestanddeel van de klasse meteorieten bekend als aerolieten. Silicium is ook een component van tektites, een natuurlijk glas van onzekere oorsprong. Silicium wordt niet vrij in de natuur gevonden. Het komt meestal voor als het oxide en silicaten, waaronder zand, kwarts, amethist, agaat, vuursteen, jaspis, opaal en citrien. Silicaatmineralen omvatten graniet, hoornblende, veldspaat, mica, klei en asbest.

Voorbereiding: Silicium kan worden bereid door silica en koolstof in een elektrische oven te verwarmen, met behulp van koolstofelektroden. Amorf silicium kan worden bereid als een bruin poeder, dat vervolgens kan worden gesmolten of verdampt. Het Czochralski-proces wordt gebruikt om enkele kristallen van silicium te produceren voor halfgeleiderapparaten in vaste toestand. Hyperpuur silicium kan worden bereid door een vacuüm floatzoneproces en door thermische ontleding van ultrazuiver trichloorsilaan in een waterstofatmosfeer.

Elementclassificatie: halfmetalenoxiden

isotopen: Er zijn bekende isotopen van silicium variërend van Si-22 tot Si-44. Er zijn drie stabiele isotopen: Al-28, Al-29, Al-30.

Fysieke gegevens van silicium

• Dichtheid (g / cc): 2.33
• Smeltpunt (K): 1683
• Kookpunt (K): 2628
• Uiterlijk: Amorfe vorm is bruin poeder; kristallijne vorm heeft een grijs
• Atoomstraal (pm): 132
• Atoomvolume (cc / mol): 12.1
• Covalent Radius (pm): 111
• Ionische straal: 42 (+ 4e) 271 (-4e)
• Specifieke warmte (@ 20 ° C J / g mol): 0,703
• Fusion Heat (kJ / mol): 50.6
• Verdampingswarmte (kJ / mol): 383
• Debye-temperatuur (K): 625.00
• Pauling Negativity Number: 1.90
• Eerste ioniserende energie (kJ / mol): 786.0
• Oxidatiestaten: 4, -4
• Rasterstructuur: Diagonaal
• Lattice Constant (Å): 5.430
• CAS-registratienummer: 7440-21-3

Puur silicium heeft een glanzende, metaalachtige glans. Martin Konopka / EyeEm, Getty Images

Silicium Trivia

• Silicium is het achtste meest voorkomende element in het universum.
• Siliciumkristallen voor elektronica moeten een zuiverheid hebben van één miljard atomen voor elk niet-siliciumatoom (99,9999999% zuiver).
• De meest voorkomende vorm van silicium in de aardkorst is siliciumdioxide in de vorm van zand of kwarts.
• Silicium zet, net als water, uit als het van vloeistof naar vast verandert.
• Siliciumoxidekristallen in de vorm van kwarts zijn piëzo-elektrisch. De resonantiefrequentie van kwarts wordt in veel precisie-uurwerken gebruikt.

bronnen

• Cutter, Elizabeth G. (1978). Anatomie van planten. Deel 1 Cellen en weefsels (2e editie). Londen: Edward Arnold. ISBN 0-7131-2639-6.
• Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemie van de elementen (2e editie). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
• Voronkov, M. G. (2007). "Siliciumtijdperk". Russian Journal of Applied Chemistry. 80 (12): 2190. doi: 10.1134 / S1070427207120397
• Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
• Zulehner, Werner; Neuer, Bernd; Rau, Gerhard, "Silicon", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi: 10.1002 / 14356007.a23_721