Silicio (elemento) propiedades fórmula característica. historia de apertura de silicio

Moitos dispositivos tecnolóxicos modernos e aparellos foron creados debido ás propiedades únicas de substancias atopadas na natureza. Humanidade pola experimentación e estudo coidadoso dos elementos que nos rodean constantemente actualiza a súa propia invención - este proceso chámase progreso tecnolóxico. El está baseado no simple, accesible a todos as cousas que nos rodean na vida cotiá. Por exemplo, a area, o que pode ser sorprendente e inusual? Os científicos foron capaces de illalo desde Valley - un elemento, sen a cal non habería equipos informáticos. O seu campo de aplicación é diversa e está en constante expansión. Isto é conseguir por as propiedades únicas do átomo de silicio, a súa estrutura ea posibilidade de compostos simples, con outras sustancias.

característica

No sistema periódico, desenvolvido D. I. Mendeleevym, silicio (elemento) indicado por si. Refírese os non metais, está situado no principal do cuarto grupo do terceiro período, ten o número atómico 14. A súa proximidade co carbono non é accidental: en moitas das súas propiedades son comparables. Non se atopou na natureza na súa forma pura, como un elemento activo e ten unha conexión suficientemente forte co osíxeno. material de base - de sílice, que é un óxido, e silicatos (area). Cando esta silicio (o seu composto natural) é un dos elementos químicos máis comúns en todo o mundo. contido de fracción de masa de que é só a segunda osíxeno (máis que o 28%). A capa de cortiza superior contén dióxido de silicio en forma (esta cuarzo), varios tipos de arxilas e area. O segundo grupo máis común é constituído por seus silicatos. A unha profundidade de aproximadamente 35 km das capas de superficie son dispostos de granito e basalto depósitos, que inclúen compostos de silicio. O contido porcentual de núcleo da terra non se descubriu aínda, pero máis preto para as capas superficiais do manto (ata 900 km) comprenden silicatos. A composición de concentración de auga de mar de silicio é de 3 mg / l, solo lunar 40% está composto de compostos. Cosmos, que a humanidade ten ata a data examinadas conteñen este elemento en grandes cantidades. Por exemplo, a análise espectral de meteoritos, que se achega do chan a unha distancia que está dispoñible para investigadores, mostrou que consisten en 20% de silicio. Hai unha posibilidade de formación da vida na base deste elemento na nosa galaxia.

proceso de investigación

Historial do descubrimento do elemento silicio ten varias fases. Moitas sustancias, sistematizados Mendeleev, utilizados pola humanidade hai séculos. Ademais, os elementos están en forma natural, i .E. en compostos que non foron tratadas quimicamente, e todas as súas propiedades non eran coñecidos para a xente. No proceso de estudar todas as características dunha substancia apareceu novos usos. As propiedades de silicio, ata a data non foron estudados, ata o final - este elemento é suficientemente ampla e diversificada gama de aplicacións deixa espazo para novos descubrimentos para as futuras xeracións de científicos. A tecnoloxía moderna vai acelerar significativamente o proceso. O século XIX, moitos químicos famosos teñen que chegou a tentar obter un silicio puro. Por primeira vez se puido facer Tenaru L. J. Gay-Lussac en 1811, pero o descubrimento do elemento pertence a J. Berzelius, que era capaz de non só identificar a sustancia, pero tamén para describilo. O químico de Suecia ten silicio, en 1823, polo que se emprega potasio metálico e sal de potasio. A reacción tivo lugar o catalizador en forma de calor. A substancia simple cor gris-marrón resultante é un silicio amorfo. Cristal elemento puro foi obtido en 1855 Sainte-Kler Devilem. A complexidade está directamente relacionado coa distribución dunha alta resistencia con atómicas. En ambos os casos, a reacción química está dirixida a un proceso de purificación desde impurezas, os modelos amorfas e cristalinas teñen diferentes propiedades.

Silicio: química elemento pronuncia

O nome do po resultante - Kizel - foi proposto por Berzelius. No Reino Unido e nos Estados Unidos de silicio e hoxe foi referido como silicio (silicio) ou silicona (Silicon). O termo deriva da palabra latina "Flint" (ou "pedra"), e na maioría dos casos, está ligada ao concepto de "terra" debido a unha ampla difusión na natureza. pronuncia rusa da sustancia química é diferente, todo depende do tipo de letra. Foi chamado de sílice (Zakharov aplicado o termo en 1810), Sicilia (1824, Dvigubsky, Solovyov), de sílice (1825, medo), e só en 1834, o químico ruso alemán Ivanovich Gess introduce un nome que ata agora utilizados a maioría das fontes - silicio. O periódico Mendeleyev Sistema el símbolo designado Si. Erro ao elemento silicio química? Moitos estudiosos de países de lingua Inglés pronunciar o seu nome como "B" ou usar a palabra "silicona". De aí o nome famosa do val, que é unha investigación e fabricación de plataforma de hardware do ordenador. poboación de lingua rusa refírese ao elemento silicio (da palabra grega "Acantilado da montaña").

Estar na natureza: Campos

sistemas de montaña enteira composta de compostos de silicio, que non se atopa nunha forma pura, porque todos os minerais coñecidos son Dióxidos ou silicatos (aluminossilicatos). A beleza incrible das pedras usadas por persoas como un material ornamental - que opalas, ametistas, tipo de cuarzo, jaspe, Calcedônia, ágata, cristal de rocha, cornalina e moitos outros. Son formados pola aparición dos distintos compostos de silicio que determinados a densidade, a estrutura, cor e dirección de uso. Avaliar mundo inorgánico pode ser asociado co mesmo elemento químico, no que o ambiente de forma conexións fortes con metais ou de metais (cinco, magnesio, calcio, manganeso, titanio e así por diante. D.). En comparación con outras sustancias, silicio facilmente accesible para a extracción en escala industrial: se atopa na maioría dos tipos de minerais e minerais. Polo tanto, depósitos minados activamente están ligados a fontes máis accesibles de enerxía que as agrupacións territoriais da materia. Cuarcita e area de cuarzo están dispoñibles en todos os países. A maioría dos principais fabricantes e provedores de silicio son: China, Francia, Noruega, Estados Unidos (West Virginia, Ohio, Alabama, New York), Australia, Sudáfrica, Canadá, Brasil. Todos os fabricantes usan unha variedade de formas, que dependen do tipo de produto (técnica, de semicondutores, de alta de silicio). elemento enriquecido adicionalmente ou alternativamente, purificado a partir de todo tipo de impurezas ten propiedades individuais dos cales depende a súa posterior utilización. Isto tamén se aplica á sustancia. estrutura de silicio define o ámbito da súa aplicación.

Historia de uso

Moitas veces, debido á semellanza de nomes de persoas confunden silicio e sílex, pero estes conceptos non son idénticos. Nós son claras. Como xa se mencionou, na natureza, o silicio é non atopan na súa forma pura, non se pode dicir sobre as súas conexións (o mesmo de sílice). Os principais minerais e rochas formado dióxido de que estamos a considerar a sustancia - é area (auga e sílice), cuarzo e seixo, feldespato e sílex. Este último tiña oído que ter todo porque é dada gran importancia na historia da humanidade. Con este amarre as ferramentas de pedra por persoas durante a Idade de Pedra. Seus bordos afiadas resultantes da Chipping do leito rochoso, facilita moito o traballo das amas de casa antigas, ea posibilidade de afiar - cazadores e pescadores. Flint non tiña a forza de produtos de metal, pero os instrumentos fallaron podería ser facilmente substituído. O seu uso como unha pedra durou moitos séculos - ata a invención de fontes alternativas.

En relación ás realidades de hoxe, as propiedades de silicio fan posible explorar o material para a decoración ou a creación de louza cerámica, con, ademais dunha aparencia estética agradable, ten unha serie de excelentes calidades funcionais. Unha dirección separada da súa aplicación debido á invención de vidro de preto de 3000 anos. Este evento seleccionado unha oportunidade para crear espellos, pratos, mosaico de vidro Mancha de compostos que conteñen silicio. Fórmula substancias iniciais suplementado compoñentes necesarios, permitindo que o produto para obter a cor desexada eo efecto sobre a resistencia do vidro. incrible beleza e variedade de obras de arte foron feitas por un home de minerais e rochas, contendo silicio. As propiedades curativas deste elemento foron descritas por científicos da antigüidade e usado ao longo da historia da humanidade. Eles posto para fóra dos pozos para beber almacenamento de auga para os produtos utilizados na vida cotiá e na medicina. O po obtido por moenda foi aplicada ás feridas. Foi dada especial atención á auga que insiste en un vaso feito de compostos que conteñen silicio. Composición elemento interactuar con ela, o que permite que o número destruír bacterias patóxenas e microorganismos. E iso non é todos os sectores en que estamos considerando a substancia é moi, moi en demanda. estrutura de silicio fai que a súa multifuncionalidade.

propiedades

Para máis detalles sobre as características do material que hai que considerar, tendo en conta todas as propiedades posibles. Plan de características químicas elemento de silicio inclúen propiedades ficas, parámetros eléctricos, os compostos de estudos e as condicións de reacción, e así o seu paso. G. silicio en forma cristalina ten unha cor gris escura cun brillo metálico. Cara-centrado rede cúbica de carbono asemella (diamante), pero debido ao maior lonxitude dos enlaces non é tan forte. Plástico que fai calor ata 800 ^{° C,} noutros casos, mantén-se fráxil. As propiedades físicas Valley fan substancia verdadeiramente única: é transparente á radiación infravermella. Punto de fusión - 1410 ⁰ C eo punto de ebulición - 2,600 ⁰ C, a densidade en condicións normais - 2330 kg / m ^3. A condutividade térmica non é constante para as varias mostras que se recibe un valor aproximado de 25 ⁰ C. As propiedades do átomo de silicio permitir o seu uso como un semicondutor. Tales aplicacións son de maior demanda no mundo de hoxe. A magnitude de condutividade influencia a composición de silicio e elementos, están en conxunción con eles. Así, para condutividade electrónica mellorada úsanse antimonio, arsénico, fósforo, para perforadas - aluminio, galio, boro, indio. Ao crear dispositivos silicio é utilizado como unha guía de tratamento de superficie co axente, o que afecta o funcionamento do aparato.

As propiedades de silicio como un excelente condutor utilizado bastante extensa no instrumento moderno. Especialmente importante o seu uso na fabricación de equipos sofisticados (por exemplo, dispositivos computacionais modernos, ordenadores).

Silicio: elemento característica

Na maioría dos casos, o silicio é tetravalente, hai tamén a comunicación no que se pode definir como dous. En condicións normais, é pouco activo, ten forte composto á temperatura ambiente, só pode reaccionar co flúor no estado gasoso engadido. Isto é debido ao bloqueo de película superficial efecto Dióxido, o que é observado na interacción co osíxeno do ambiente ou de auga. Para estimular as reaccións necesarias para utilizar un catalizador: un aumento da temperatura é ideal para unha substancia, como silicona. elemento reacciona con osíxeno na posición ⁰ 400-500 C, resultado da película aumenta dióxido, o proceso de oxidación. Cando a temperatura é aumentado a 50 ⁰ C, a reacción con bromo, cloro, iodo, en que tetra-volátiles formados. Con ácidos de silicio non reaccionan, coa excepción dunha mestura de ácido fluorhídrico e nítrico, mentres calquera alcalino nun estado Calefacción y disolvente. O silanos producidos só por descomposición de silicietos na reacción co hidróxeno non inserir-lo. As maiores compostos de forza e químicas difiren pasividade con boro e carbono. Alta resistencia ós álcalis e dos ácidos, con un composto de nitróxeno, que ocorre a temperaturas superiores a 1000 ⁰ C. Os silicietos obtéñense por reacción con metais, e, neste caso, depende da Valencia do elemento complementario, que mostra silicio. Fórmula substancia formada coa participación dun metal de transición é resistente a ácidos. A estrutura do átomo de silicio afecta directamente as súas propiedades ea capacidade de interactuar con outros elementos. O proceso de formación de enlaces na natureza e cando expostas á substancia (en laboratorio, ambiente industrial) difire significativamente. estrutura de silicio asume a súa actividade química.

estrutura

A estrutura do circuíto do átomo de silicio ten as súas propias características. O núcleo de carga 14, que corresponde ao número de secuencia no sistema periódico. O número de partículas cargadas: protóns - 14; electrón - 14; neutróns - 14. A estrutura do circuíto de átomos de silicio é o seguinte: Si 14) 2) 8) 4. O último nivel de electróns (externo) son 4 que determina o grao de oxidación co signo "+" ou "-". O óxido de silicio ten a fórmula _SiO2 (Valencia 4+), un composto de hidróxeno volátil - _SiH4 (Valencia de -4). Gran cantidade de átomos de silicio pode, nalgúns compostos teñen un número de coordinación de seis, como é un composto con flúor. masa molar - 28 raio atómico - 132 ps, a configuración do escudo de electróns: 1S 2S ^{2 2 2 6} 3S 2P 3P ^2.

aplicación

Tensioactivos ou silicio totalmente dopado é utilizado como o semicondutor durante a creación de moitos, incluíndo precisión, dispositivos (por exemplo, células solares, transistores, rectificador e t. D.). Ultrapura de silicio é utilizado para crear células solares (enerxía). Tipo de cristal único é utilizado para a fabricación de espellos e un láser de gas. compostos de silicio de vidro obtidas, baldosas de cerámica, cerámica, porcelana e louza. A variedade de tipos de bens producidos é difícil de describir, a súa explotación ocorre na vida cotiá, na arte e na ciencia, no lugar de traballo. O cemento resultante é a materia prima para crear mesturas e materiais de acabado de ladrillos. Distribución dos aceites, lubricantes a base de compostos de silicona pode reducir significativamente a fricción nas partes móbiles de diversos mecanismos. Silicietos debido ás propiedades únicas en contra medios agresivos (ácidos, temperaturas) son amplamente utilizados na industria. Os seus indicadores eléctricos, químicos nucleares e ter en conta os expertos en producións complexas, non desempeña ningún papel pequeno e estrutura do átomo de silicio.

Listados de máis alta tecnoloxía e avanzado para aplicación data. A máis común, o que se produce en grandes cantidades de silicio técnica é utilizada en varias formas:

1. Como materia prima para a produción dunha sustancia pura.
2. Para liga industria metalúrxica: a presenza de silicio aumenta a Refratariedade, mellora a resistencia á corrosión e resistencia mecánica (con un exceso deste elemento, a liga pode facer-se demasiado fráxil).
3. Como un desoxidante para a eliminación de exceso de osíxeno dende o metal.
4. As materias primas para a produción dos silanos Si (compostos con substancias orgánicas).
5. Para a produción de hidróxeno de aliaxe de silicio-ferro.
6. Produción de paneis solares.

Gran valor da substancia e para o funcionamento normal do organismo humano. estrutura de silicio, as súas propiedades son neste caso decisivo. Neste caso, un exceso ou a falta dela leva a enfermidades graves.

O corpo humano

Medicina por un longo tempo usando silicio como bactericida e antiséptico. Pero, con todas as vantaxes de uso ao aire libre este elemento debe ser constantemente renovada no corpo humano. O nivel normal do seu contido vai mellorar a vida en xeral. No caso dunha falta de máis que 70 oligoelementos e vitaminas que son metabolizados polo organismo, o que é significativamente menor resistencia a unha variedade de enfermidades. A maior porcentaxe de silicio é observado en ósos, pel, tendóns. El xoga o papel dun elemento estrutural que soporta a forza e dá elasticidade. Todos os tecidos duros do esqueleto formado a costa dos seus compostos. Como un resultado de estudos recentes atopar un contido de silicio no ril, páncreas e tecidos. O papel destes corpos no funcionamento do corpo é moi grande, reducindo así o seu contido é impacto negativo en moitos indicadores clave de subsistencia. O día con alimentos e corpo de auga debe recibir 1 gramo de silicio - o que pode axudar a evitar posibles enfermidades como a inflamación da pel, amolece dos ósos, formación de pedras no fígado, riles, visión turba, cabelo e condicións de unha, aterosclerose. Cando un nivel suficiente do contido deste elemento aumenta a inmunidade, normaliza o metabolismo, mellora a absorción de moitos elementos necesarios para a saúde humana. A maior cantidade de sílice - en cultivos de cereais, rabanetes, trigo mouro. Traerá beneficios para a auga de silicio. Para determinar o número ea frecuencia do seu uso é mellor consultar cun especialista.