Στοιχεία για παιδιά

Πυρίτιο

<--Φώσφορος αργιλίου--->,

Σύμβολο: Si Ατομικός αριθμός: 14 Ατομικό βάρος: 28,085 Ταξινόμηση: Μεταλλοειδές Φάση σε θερμοκρασία δωματίου: Στερεό Πυκνότητα: 2,329 γραμμάρια ανά εκατοστό σε κύβους Σημείο τήξης: 1414°C, 2577°F Σημείο βρασμού: 3265°C, 5909°F Ανακαλύφθηκε από: Jons Jakob Berzelius το 1824

Το πυρίτιο είναι το δεύτερο στοιχείο της δέκατης τέταρτης στήλης του περιοδικού πίνακα. Κατατάσσεται στα μεταλλοειδή. Το πυρίτιο είναι το όγδοο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν και το δεύτερο πιο άφθονο στο φλοιό της Γης μετά το οξυγόνο. Τα άτομα του πυριτίου έχουν 14 ηλεκτρόνια και 14 πρωτόνια με 4 ηλεκτρόνια σθένους στο εξωτερικό κέλυφος.

Χαρακτηριστικά και ιδιότητες

Υπό κανονικές συνθήκες το πυρίτιο είναι στερεό. Στην άμορφη (τυχαία) μορφή του μοιάζει με καφέ σκόνη. Στην κρυσταλλική του μορφή είναι ένα υλικό με ασημί-γκρι μεταλλική όψη που είναι εύθραυστο και ισχυρό.

Το πυρίτιο θεωρείται ημιαγωγός, δηλαδή έχει ηλεκτρονική αγωγιμότητα μεταξύ της αγωγιμότητας ενός μονωτή και ενός αγωγού. Η αγωγιμότητά του αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Η ιδιότητα αυτή καθιστά το πυρίτιο πολύτιμο στοιχείο στα ηλεκτρονικά.

Με τα τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους που διαθέτει, το πυρίτιο μπορεί να σχηματίσει ομοιοπολικούς ή ιοντικούς δεσμούς είτε δίνοντας είτε μοιράζοντας τα ηλεκτρόνια των τεσσάρων κελυφών του. Ταυτόχρονα, είναι ένα σχετικά αδρανές στοιχείο και δεν αντιδρά με το οξυγόνο ή το νερό στη στερεά του μορφή.

Πού βρίσκεται το πυρίτιο στη Γη;

Το πυρίτιο αποτελεί περίπου το 28% του φλοιού της Γης. Γενικά δεν βρίσκεται στη Γη σε ελεύθερη μορφή, αλλά συνήθως βρίσκεται σε πυριτικά ορυκτά. Τα ορυκτά αυτά αποτελούν το 90% του φλοιού της Γης. Μια κοινή ένωση είναι το διοξείδιο του πυριτίου (SiO ₂ Το διοξείδιο του πυριτίου παίρνει διάφορες μορφές, όπως άμμος, πυριτόλιθος και χαλαζίας.

Άλλα σημαντικά ορυκτά και πετρώματα πυριτίου είναι ο γρανίτης, ο τάλκης, ο διορίτης, ο μαρμαρυγίας, ο πηλός και ο αμίαντος. Το στοιχείο βρίσκεται επίσης σε πολύτιμους λίθους, όπως τα οπάλια, οι αχάτες και οι αμέθυστοι.

Πώς χρησιμοποιείται το πυρίτιο σήμερα;

Το πυρίτιο χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές και υλικά. Οι περισσότερες εφαρμογές του πυριτίου χρησιμοποιούν πυριτικά ορυκτά. Σε αυτά περιλαμβάνονται το γυαλί (που κατασκευάζεται από άμμο), τα κεραμικά (που κατασκευάζονται από πηλό) και τα λειαντικά. Τα πυριτικά χρησιμοποιούνται επίσης για την παρασκευή τσιμέντου Portland, το οποίο χρησιμοποιείται για την παρασκευή σκυροδέματος και στόκου.

Το πυρίτιο χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή συνθετικών ενώσεων που ονομάζονται σιλικόνες. Οι σιλικόνες χρησιμοποιούνται για την παρασκευή λιπαντικών, γράσων, υλικών από καουτσούκ, υλικών στεγανοποίησης και καλαμών.

Το καθαρό πυρίτιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή τσιπ ημιαγωγών για ηλεκτρονικά προϊόντα. Αυτά τα τσιπ αποτελούν τον εγκέφαλο των σημερινών ηλεκτρονικών συσκευών, όπως υπολογιστές, τηλεοράσεις, κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών και κινητά τηλέφωνα.

Το πυρίτιο χρησιμοποιείται επίσης σε κράματα μετάλλων μαζί με αλουμίνιο, σίδηρο και χάλυβα.

Πώς ανακαλύφθηκε;

Ο Γάλλος χημικός Antoine Lavoisier ήταν ένας από τους πρώτους επιστήμονες που πρότεινε ότι μπορεί να υπάρχει ένα νέο στοιχείο στην ουσία χαλαζία το 1789. Αργότερα οι επιστήμονες συνέχισαν να μελετούν τον χαλαζία, αλλά ήταν ο Σουηδός χημικός Jons Jakob Berzelius που απομόνωσε για πρώτη φορά το στοιχείο πυρίτιο και παρήγαγε ένα δείγμα το 1824.

Από πού πήρε το πυρίτιο το όνομά του;

Το όνομα προέρχεται από τη λατινική λέξη "silicus" που σημαίνει "πυριτόλιθος". Ο πυριτόλιθος είναι ένα ορυκτό που περιέχει πυρίτιο.

Ισότοπα

Το πυρίτιο εμφανίζεται στη φύση σε ένα από τα τρία σταθερά ισότοπα: πυρίτιο-28, πυρίτιο-29 και πυρίτιο-30. Περίπου το 92% του πυριτίου είναι πυρίτιο-28.

Ενδιαφέροντα στοιχεία για το πυρίτιο

• Το πυρίτιο έχει τη σχετικά μοναδική ιδιότητα για στοιχείο ότι διαστέλλεται όταν παγώνει όπως το νερό.
• Έχει υψηλό σημείο τήξης στους 1.400 βαθμούς Κελσίου και βράζει στους 2.800 βαθμούς Κελσίου.
• Η πιο άφθονη ένωση στο φλοιό της Γης είναι το διοξείδιο του πυριτίου.
• Το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) χρησιμοποιείται συχνά ως λειαντικό και είναι σχεδόν εξίσου σκληρό με το διαμάντι.
• Τα πλακίδια πυριτίου για τα τσιπ υπολογιστών "αναπτύσσονται" με τη διαδικασία Czochralski.

Περισσότερα για τα στοιχεία και τον περιοδικό πίνακα

Στοιχεία

Περιοδικός Πίνακας

Λίθιο

Νάτριο

Κάλιο

Μέταλλα αλκαλικών γαιών

Βηρύλλιο

Μαγνήσιο

Ασβέστιο

Ράδιο

Μέταλλα μετάβασης

Scandium

Τιτάνιο

Βανάδιο

Χρώμιο

Μαγγάνιο

Σίδηρος

Κοβάλτιο

Νικέλιο

Χαλκός

Ψευδάργυρος

Ασημένιο

Πλατίνα

Χρυσό

Ερμής

Μετά τη μετάβαση μέταλλα

Αλουμίνιο

Γάλλιο

Τενεκεδένιο

Επικεφαλής

Μεταλλοειδή

Βόριο

Πυρίτιο

Γερμάνιο

Αρσενικό

Μη μέταλλα

Υδρογόνο

Άνθρακας

Άζωτο

Οξυγόνο

Φώσφορος

Θείο

Αλογόνα

Φθόριο

Χλώριο

Ιώδιο

Ευγενή αέρια

Ήλιο

Νέον

Αργόν

Λανθανίδες και Ακτινίδες

Ουράνιο

Πλουτώνιο

Περισσότερα θέματα Χημείας

Atom

Μόρια

Ισότοπα

Στερεά, υγρά, αέρια

Λιώσιμο και βρασμός

Χημικός δεσμός

Χημικές αντιδράσεις

Ραδιενέργεια και ακτινοβολία

Μείγματα και ενώσεις

Ονομασία ενώσεων

Μείγματα

Διαχωρισμός μειγμάτων

Λύσεις

Οξέα και βάσεις

Κρύσταλλοι

Μέταλλα

Άλατα και σαπούνια

Νερό

Άλλα

Γλωσσάριο και όροι

Εξοπλισμός εργαστηρίου χημείας

Οργανική Χημεία

Διάσημοι Χημικοί

Επιστήμη>> Χημεία για παιδιά>> Περιοδικός πίνακας