SILICON (siliciu latin), Si, un element chimic al grupului IV al formei scurte (al 14-lea grup al formei lungi) a sistemului periodic; atomic numărul 14, greutatea atomică 28,0855. Silicul natural este alcătuit din trei izotopi stabili: 28Si (92,2297%), 29Si (4,6832%), 30Si (3,0872%). Radioizotopii cu numere de masă 22-42 sunt obținuți artificial.
Istoric istoric. Răspândită pe compușii de siliciu la sol utilizate de om din Epoca de piatră; de exemplu, din cele mai vechi timpuri până cremenea epoca fierului, utilizată pentru fabricarea de unelte de piatră. Prelucrarea de compuși de siliciu - sticlă de fabricație - a început în secolul al 4-lea î.Hr., în Egiptul antic. siliciu elementar este produs în 1824-1825 la Berzelius J. restaurarea fluorură de potasiu metalic SIF4. Noul element a fost dat numele de „siliciu“ (din latinescul silex - silex, numele rus „siliciu“, a intrat în anul 1834, I. Hess, de asemenea, vine de la cuvântul „sticlos“).
Proprietăți. Configurația învelișului de electroni exterior al atomului de siliciu 3s 2 3p 2. In compușii are o stare de oxidare +4, rareori +1, +2, +3, -4; Pauling electronegativitate de 1,90, potențialele ionizare 0 → Si + Si → Si → Si 2+ 3+ 4+ → Si sunt, respectiv, 8,15, 16,34, 33,46 și 45,13 eV; 110 pm raza atomica, Si 4+ raza de ioni de 40 pm (număr de coordonare 4), 54 nM (număr de coordonare 6).
Silicon - un solid, cu un luciu metalic gri cristalin casant solid închis la culoare. Rețeaua cristalină cubică cu fețe; punct de topire 1414 ° C, punctul de fierbere 2.900 ° C, densitatea 2330 kg / m3 (la 25 ° C). 20,1 Capacitatea calorică J / (mol ∙ K), conductivitatea termică 95,5 W / (m ∙ K) dielectric constant de 12; duritate Mohs 7. În condiții normale, siliciu - material fragil; deformare plastică apreciabilă se observă la temperaturi de peste 800 ° C, Siliciul este transparent la radiații în infraroșu având o lungime de undă mai mare de 1 micron (indice de refracție de 3,45 la o lungime de undă de 2-10 microni). Diamagnetice (susceptibilitatea magnetică - ∙ 10 -6 3,9). decalaj banda semiconductor de 1,21 eV (0 C) - Silicon; rezistivitate electrică de 2,3 ohm ∙ martie 10 ∙ m (la 25 ° C), mobilitatea electronilor 0,135-0,145, gauri - 0,048-0,050 m 2 / (V s). Proprietățile electrice de siliciu depind în mare măsură de prezența impurităților. Pentru siliciu monocristalelor cu conductivitate tip p folosind dopanfilor In, Al, Ga, In (impurități acceptoare) din tip n conductivitate - P, As, Sb, Bi (impuritate donor).
oxid de siliciu este acoperit pe pelicula de aer, deci la temperaturi joase este inert chimic; atunci când este încălzit peste 400 ° C, reacționează cu oxigenul (format oxid de SiO și dioxid de SiO2), halogeni (halogenuri de siliciu), azot (siliciu nitrură SI3 N4), carbon (carbură de siliciu SiC) și alți compuși de siliciu cu hidrogen -. silani - obținută indirect de. Silicon reactioneaza cu metalele pentru a forma siliciură.
Microfin siliciu - agent de reducere: atunci când reacționează încălzite, cu vapori de apă la degajarea de hidrogen, reducerea oxizilor metalici la metalele libere. neokisliteli Acid pasivizat prin formarea de siliciu pe suprafața insolubilă în pelicula de oxid de acizi. Siliciul este dizolvat într-un amestec de HNO3 concentrat, cu HF, formând astfel acidul kremneftorovodorodnaya: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 [SiF6] + 4NO + 8N2 O. siliciu (în special sub formă de particule) reacționează cu alcalii eliberarea de hidrogen, de exemplu: Si + 2NaOH + H2 Despre = Na2 SiO3 + 2H2. Siliciul formează diferiți compuși organo.
Rolul biologic. Siliconul se referă la microelemente. Necesitatea umană zilnică de silicon 20-50 mg (un element este necesar pentru o creștere corespunzătoare a oaselor și țesuturilor conjunctive). În corpul uman, siliciul este ingerat cu alimente, precum și cu aerul inhalat sub formă de praf SiO2. Cu inhalarea prelungită a prafului care conține SiO2 liber. există silicoză.
Aplicație. Silicon - principalul material al microelectronicii și dispozitivelor semiconductoare; Se folosește la fabricarea de ochelari transparenți pentru radiațiile IR. Siliconul este o componentă a aliajelor de fier și a metalelor neferoase (în concentrații scăzute, siliciul mărește rezistența la coroziune și rezistența mecanică a aliajelor, îmbunătățește proprietățile lor de turnare și, la concentrații ridicate, poate provoca fragilitate); Cele mai importante sunt aliajele de fier, cupru și aluminiu care conțin siliciu. Siliconul este utilizat ca materie primă pentru producerea de compuși organosilici și siliciuri.
Articole similare
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: