Строение
Кремний – 14 элемент периодической таблицы Менделеева, расположенный в третьем периоде, в IV группе. Относительная атомная масса – 28.
Ядро атома кремния содержит 14 протонов и 14 нейронов и имеет положительный заряд +14. Вокруг ядра располагается три электронные оболочки, на которых находится 14 электронов. Внешний энергетический уровень занимают четыре электрона, определяющие валентность элемента. Кремний проявляет степень окисления +2, потому что 3р-уровень имеет два неспаренных электрона. Элемент может переходить в возбуждённое состояние за счёт вакантной 3d-орбитали, проявляя степень окисления +4.
Схема строения атома кремния – 1s22s22p63s23p2 или +14 Si)2)8)4.
Степень окисления кремния
Атомы кремния в соединениях имеют степени окисления 4, 3, 2, 1, -1, -2, -4.
Степень окисления – это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается, то степень окисления положительная.
Электронное строение атома кремния
Атом кремния состоит из положительно заряженного ядра (+14), состоящего из 14 протонов и 14 нейтронов, вокруг которого по 3-м орбитам движутся 14 электронов.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
+14Si)2)8)4;
1s22s22p63s23p2.
На внешнем энергетическом уровне кремния находится четыре электрона, все электроны 3-го подуровня.
Наличие двух неспаренных электронов свидетельствует о том, что кремний способен проявлять степень окисления +2. Также возможно возбужденное состояние для атома кремния за счет наличия вакантной 3d-орбитали. Электроны 3s -подуровня распариваются и занимают свободные d-орбитали.
Поэтому у кремния есть ещё одна степень окисления, равная +4.
Энергия ионизации
Чем ближе электрон к центру атома – тем больше энергии необходимо, что бы его оторвать. Энергия, затрачиваемая на отрыв электрона от атома называется энергией ионизации и обозначается Eo. Если не указано иное, то энергия ионизации – это энергия отрыва первого электрона, также существуют энергии ионизации для каждого последующего электрона.
Энергия ионизации Si: Eo = 787 кДж/моль — Что такое ион читайте .
