Per tab. Лайфстал портал о самом интересном в мире

Химический элемент Кремний

14(28,085 )

Si

Кремний

Группа 14  Температура плавления 1414 ° С, 2577 ° F, 1687 К 
Период Точка кипения 3265 ° С, 5909 ° F, 3538 К 
Блокировать п  Плотность (г см -3 ) 2,3296 
Атомный номер 14  Относительная атомная масса 28,085  
Состояние при 20 ° C Твердый  Ключевые изотопы 28 си, 30 си 
Электронная конфигурация [Ne] 3s 2 3p 2  Количество CAS 7440-21-3 

Использование и свойства элемента Кремний

Объяснение изображения

Изображение создано на основе диатомовой водоросли. Диатомовые водоросли - это фотосинтезирующие водоросли. Они уникальны тем, что их клеточные стенки сделаны из кремнезема (гидратированного диоксида кремния).

Внешность

Сверхчистый элемент представляет собой твердое тело с серо-голубым металлическим блеском.

Использует

Кремний - один из самых полезных элементов для человечества. Большинство из них используется для изготовления сплавов, включая алюминий-кремний и феррокремний (железо-кремний). Они используются для изготовления динамо-машин и пластин трансформаторов, блоков двигателей, головок цилиндров и станков, а также для раскисления стали.Кремний также используется для изготовления силиконов. Это кремний-кислородные полимеры с присоединенными метильными группами. Силиконовое масло является смазкой и добавляется в некоторые косметические средства и кондиционеры для волос. Силиконовый каучук используется в качестве водонепроницаемого герметика в ванных комнатах, вокруг окон, труб и крыш.Элемент кремний широко используется в качестве полупроводника в твердотельных устройствах в компьютерной и микроэлектронной промышленности. Для этого нужен сверхчистый кремний. Кремний избирательно легируется небольшими количествами бора, галлия, фосфора или мышьяка, чтобы контролировать его электрические свойства.Гранит и большинство других пород представляют собой сложные силикаты, которые используются в проектах гражданского строительства. Песок (диоксид кремния или кремнезем) и глина (силикат алюминия) используются для изготовления бетона и цемента. Песок также является основным ингредиентом стекла, которое имеет тысячи применений. Кремний в виде силиката присутствует в керамике, эмалях и жаропрочной керамике.Карбиды кремния являются важными абразивами и также используются в лазерах.

Биологическая роль

Кремний необходим для жизни растений, но его использование в клетках животных сомнительно. Фитолиты - это крошечные частицы кремнезема, которые образуются внутри некоторых растений. Поскольку эти частицы не гниют, они остаются в окаменелостях и предоставляют нам полезные доказательства эволюции.Кремний нетоксичен, но некоторые силикаты, такие как асбест, канцерогены. У рабочих, таких как шахтеры и каменотесы, которые подвергаются воздействию кремнистой пыли, может развиться серьезное заболевание легких, называемое силикозом.

Природное изобилие

Кремний составляет 27,7% земной коры по массе и является вторым по распространенности элементом (первым является кислород). В природе он не встречается в несвязанном виде, а встречается главным образом в виде оксида (кремнезема) и силикатов. Оксид включает песок, кварц, горный хрусталь, аметист, агат, кремень и опал. Силикатная форма включает асбест, гранит, роговую обманку, полевой шпат, глину и слюду.Элементарный кремний получают в промышленных масштабах путем восстановления песка углеродом в электрической печи. Кремний высокой чистоты для электронной промышленности получают термическим разложением сверхчистого трихлорсилана с последующей перекристаллизацией.

История химического элемента Кремний

Кремнезем (SiO 2 ) в виде острых кремней был одним из первых инструментов, сделанных людьми. Древние цивилизации использовали другие формы кремнезема, такие как горный хрусталь, и знали, как превратить песок в стекло. Учитывая изобилие кремния, несколько удивительно, что он вызвал мало любопытства среди первых химиков.

Попытки восстановить диоксид кремния до его компонентов электролизом не увенчались успехом. В 1811 году Жозеф Гей Люссак и Луи Жак Тенар в реакции тетрахлорида кремния с металлическим калием получили очень нечистую форму кремния. Заслуга в открытии кремния на самом деле принадлежит шведскому химику Йонсу Якобу Берцелиусу из Стокгольма, который в 1824 году получил кремний путем нагревания фторосиликата калия с калием. Продукт был загрязнен силицидом калия, но он удалил его, перемешав его с водой, с которой он вступает в реакцию, и таким образом получил относительно чистый порошок кремния.

Химические свойства

Атомный радиус, несвязанный (Å) 2.10 Ковалентный радиус (Å) 1.14
Сродство к электрону (кДж моль -1 ) 134,068 Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,90
Энергия ионизационной (кДж моль -1 )  1- й 786 5182- й 1577,1343- й3231,5854 чт 4355,5235 чт 16090,5716 чт 19805,557 чт 23783,68 чт29287,16

Состояния окисления и изотопы Кремний

Общие состояния окисления 4 , -4
Изотопы Изотоп Атомная масса Естественное изобилие (%) Период полураспада Режим распада
  28 Si 27,977 92,223
  29 Si 28,976 4,685
  30 Si 29 974 3,092

Данные о давлении и температуре

Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) 712 Модуль Юнга (ГПа) Неизвестно
Модуль сдвига (ГПа) Неизвестно Объемный модуль (ГПа) 100
Давление газа  
Температура (K) 400600800100012001400160018002000 г.22002400
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па) -----------
- - - - - - - - - - -

Связанные энтальпии

Ковалентная связь Энтальпия (кДж моль -1 ) Найти в Si – Si 222 Si C – Si 301 (CH 3 ) 4 Si H – Si 318 SiH 4 O – Si 452 SiO 2
Ковалентная связь Энтальпия (кДж моль -1 ) Найти в
Si – Si 222 Si
C – Si 301 (CH 3 ) 4 Si
H – Si 318 SiH 4
O – Si 452 SiO 2
Adblock
detector