Elemek gyerekeknek

Szilícium

<---Alumínium-foszfor--->

Jelkép: Si Atomszám: 14 Atomsúly: 28.085 Osztályozás: Metalloid Fázis szobahőmérsékleten: szilárd Sűrűség: 2,329 gramm/cm kockára vágva Olvadáspont: 1414°C, 2577°F Forráspont: 3265°C, 5909°F Felfedező: Jons Jakob Berzelius 1824-ben.

A szilícium a periódusos rendszer tizennegyedik oszlopának második eleme. A metalloidok közé sorolják. A szilícium a világegyetemben a nyolcadik leggyakoribb elem, a földkéregben pedig az oxigén után a második leggyakoribb. A szilíciumatomoknak 14 elektronjuk és 14 protonjuk van, a külső héjban 4 valenciaelektron található.

Jellemzők és tulajdonságok

Normál körülmények között a szilícium szilárd anyag. Amorf (véletlenszerű) formában barna pornak tűnik. Kristályos formában ezüstszürke, fémes megjelenésű anyag, amely rideg és erős.

A szilíciumot félvezetőnek tekintik, ami azt jelenti, hogy elektronikus vezetőképessége a szigetelő és a vezető között van. Vezetőképessége a hőmérséklettel nő. Ez a tulajdonsága a szilíciumot értékes elemmé teszi az elektronikában.

Négy valenciaelektronjával a szilícium kovalens vagy ionos kötéseket tud kialakítani, vagy a négy héjelektronját adja, vagy megosztja. Ugyanakkor viszonylag inert elem, és szilárd formában nem lép reakcióba oxigénnel vagy vízzel.

Hol található szilícium a Földön?

A szilícium a földkéreg mintegy 28%-át teszi ki. Szabad formában általában nem található meg a Földön, hanem általában szilikát ásványokban található meg. Ezek az ásványok teszik ki a földkéreg 90%-át. Az egyik gyakori vegyület a szilícium-dioxid (SiO ₂ A szilícium-dioxid különböző formákban jelenik meg, többek között homokban, tűzkőben és kvarcban.

Egyéb fontos szilícium ásványok és kőzetek közé tartozik a gránit, a talkum, a diorit, a csillám, az agyag és az azbeszt. Az elem drágakövekben is megtalálható, beleértve az opálokat, az achátokat és az ametiszteket.

Hogyan használják ma a szilíciumot?

A szilíciumot számos alkalmazásban és anyagban használják. A szilícium legtöbb alkalmazásához szilikát ásványokat használnak. Ezek közé tartozik az üveg (homokból készül), a kerámia (agyagból készül) és a csiszolóanyagok. A szilikátokat portlandcement előállításához is használják, amelyből beton és vakolat készül.

A szilíciumot szilikonoknak nevezett szintetikus vegyületek előállítására is használják. A szilikonokat kenőanyagok, zsírok, gumi anyagok, vízszigetelő anyagok és tömítőanyagok előállítására használják.

A tiszta szilíciumot az elektronikában használt félvezető chipek gyártásához használják. Ezek a chipek alkotják a mai elektronikai eszközök, például számítógépek, televíziók, videojáték-konzolok és mobiltelefonok agyát.

A szilíciumot alumíniummal, vassal és acéllal együtt fémötvözetekben is használják.

Hogyan fedezték fel?

Antoine Lavoisier francia kémikus volt az egyik első tudós, aki 1789-ben felvetette, hogy a kvarc anyagában egy új elem lehet. Később a tudósok tovább tanulmányozták a kvarcot, de Jons Jakob Berzelius svéd kémikus volt az, aki először izolálta a szilícium elemet, és 1824-ben mintát állított elő.

Honnan kapta a szilícium a nevét?

A név a latin "silicus" szóból származik, amely kovakövet jelent, a kovakő pedig szilíciumot tartalmazó ásvány.

Izotópok

A szilícium a természetben három stabil izotóp egyikében fordul elő: a szilícium-28, a szilícium-29 és a szilícium-30. A szilícium mintegy 92%-a szilícium-28.

Érdekes tények a szilíciumról

• A szilíciumnak az a viszonylag egyedülálló tulajdonsága van, hogy a vízhez hasonlóan fagyáskor kitágul.
• Magas, 1400 Celsius-fokos olvadáspontja van, és 2800 Celsius-fokon forr.
• A földkéreg legnagyobb mennyiségben előforduló vegyülete a szilícium-dioxid.
• A szilícium-karbidot (SiC) gyakran használják csiszolóanyagként, és majdnem olyan kemény, mint a gyémánt.
• A számítógépes chipekhez használt szilíciumszeleteket a Czochralski-eljárással "növesztik".

További információk az elemekről és a periódusos rendszerről

Elemek

Periódusos rendszer

Lítium

Nátrium

Kálium

Alkáliföldfémek

Berillium

Magnézium

Kalcium

Rádium

Átmeneti fémek

Scandium

Titánium

Vanádium

Króm

Mangán

Vas

Kobalt

Nikkel

Réz

Cink

Ezüst

Platina

Arany

Merkúr

Átmenet utáni fémek

Alumínium

Gallium

Tin

Lead

Metalloidok

Bór

Szilícium

Germánium

Arzén

Nemfémek

Hidrogén

Szén

Nitrogén

Oxigén

Foszfor

Kén

Halogének

Fluor

Klór

Jód

Nemesgázok

Hélium

Neon

Argon

Lantanidák és aktinoidák

Uránium

Plutónium

További kémia tantárgyak

Atom

Molekulák

Izotópok

Szilárd anyagok, folyadékok, gázok

Olvadás és forrás

Kémiai kötés

Kémiai reakciók

Radioaktivitás és sugárzás

Keverékek és vegyületek

Vegyületek elnevezése

Keverékek

Keverékek szétválasztása

Megoldások

Savak és bázisok

Kristályok

Fémek

Sók és szappanok

Víz

Egyéb

Fogalomtár és kifejezések

Kémiai laboratóriumi berendezések

Szerves kémia

Híres vegyészek

Tudomány>> Kémia gyerekeknek>> Periódusos rendszer