Siliciu

Siliciul este un element chimic cu simbolul chimic Si și numărul atomic 14. Este un element metaloid tetravalent și semiconductor, cristalin, solid, cu luciu metalic albastru-gri. Face parte din grupa 14 a tabelului periodic, aflându-se sub carbon și deasupra elementelor germaniu, staniu, plumb și fleroviu. Este un element relativ nereactiv.

Siliciu
Aluminiu ← Siliciu → Fosfor Carbon     14 Si                                                                                                                                                                                                                                           Si Ge Tabelul complet • Tabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr	Siliciu, Si, 14
Serie chimică	metaloizi
Grupă, Perioadă, Bloc	14, 3, p
Densitate	2330 kg/m³
Culoare	gri închis
Număr CAS	7440-21-3
Număr EINECS	231-130-8
Proprietăți atomice
Masă atomică	28,0855 u
Rază atomică	110 (111) pm
Rază de covalență	111 pm
Rază van der Waals	210 pm
Configurație electronică	[Ne] 3s2 3p2
Electroni pe nivelul de energie	2, 8, 4
Număr de oxidare	+1, +2, +3, +4
Oxid	amfoter
Structură cristalină	diamant
Proprietăți fizice
Fază ordinară	solid
Punct de topire	1413,9 °C ; 1687 K
Punct de fierbere	2899,9 °C ; 3173 K
Energie de fuziune	50,55 kJ/mol
Energie de evaporare	384,22 kJ/mol
Temperatură critică	K
Presiune critică	Pa
Volum molar	12,06×10-6 m³/kmol
Presiune de vapori	4,77
Viteza sunetului	8433 m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling)	1,90
Capacitate termică masică	700 J/(kg·K)
Conductivitate electrică	2,52×10-4 S/m
Conductivitate termică	148 W/(m·K)
Prima energie de ionizare	786,5 kJ/mol
A 2-a energie de ionizare	1577,1 kJ/mol
A 3-a energie de ionizare	3231,6 kJ/mol
A 4-a energie de ionizare	4355,5 kJ/mol
A 5-a energie de ionizare	16.091 kJ/mol
A 6-a energie de ionizare	19.805 kJ/mol
A 7-a energie de ionizare	23.780 kJ/mol
A 8-a energie de ionizare	29.287 kJ/mol
A 9-a energie de ionizare	33.878 kJ/mol
A 10-a energie de ionizare	38.726 kJ/mol
Cei mai stabili izotopi
Simbol AN T1/2 MD Ed PD MeV 28Si 92,23 % stabil cu 14 neutroni 29Si 4,67 % stabil cu 15 neutroni 30Si 3,1 % stabil cu 16 neutroni 32Si sintetic 172 de ani β- 0,224 32P
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică text

Istoric

Siliciul a fost prima dată identificat de Jöns Jakob Berzelius în anul 1823.

Structură atomică

Izotopi

Proprietăți

Proprietăți fizice

• Simbol chimic: Si
• Număr atomic: 14
• Masă atomică: 28.08 g/mol
• Densitate, (la 20 °C): 2,33 g/cm³ , (puțin inferioară titanului)
• Electronegativitate (pe scala Pauling): 1.9
• Punct de topire: 1.414 °C
• Punct de fierbere: 3.265 °C
• Stare: solidă
• Culoare: gri deschis

Proprietăți chimice

Compuși

Bucăți de siliciură de magneziu sunt amestecate cu acid sulfuric diluat rezultând gaze de silan (hidrură de siliciu) și hidrogen. Bulele de silan se oxidează la contactul cu aerul, producând miniexplozii și rezultând mai departe în dioxid de siliciu și vapori de apă.

Siliciul este puțin reactiv. Acesta arde in oxigen la 600^oC: Si+O₂→SiO₂.

Dintre halogeni, Si se combină la temperatura camerei numai cu F. Cu Cl și Br reacționează la 500^oC formând tetrahalogenurile respective: Si+2F₂ →SiF₄, Si+2Cl₂ →SiCl₄. La încălzire, Si reacționează lent cu vaporii de apă la temperatura de 800 ^oC: Si+2H₂O→SiO₂+2H₂↑. Este rezistent față de acizi, cu excepția acidului fluorhidric (HF), dar reacționeaza la cald cu hidroxizii alcalini formând silicați și degajând hidrogen.

Răspândire

Siliciul este foarte răspândit în natură, însă nu în stare liberă, deși masa sa alcătuiește 27,5 % din cea a scoarței Pământului prin constituția silicată sub forma silicei (dioxidului de siliciu) și silicați cum ar fi mica, feldspatul, ș.a. Este al doilea element ca răspândire pe Pământ, după oxigen. Cuarțul este forma cristalină stabilă a bioxidului de siliciu, prezentându-se în stare pură sub formă de cristale incolore (cristal de stâncă), precum și varietăți colorate: ametistul—violet, citrinul—galben etc. Siliciul se găsește în graminee, în scheletul multor animale marine (diatomee și infuzori); după moartea acestor animale, scheletele se depun pe fundul mărilor formând kiselgurul sau pământul de infuzori.

Producere

Preparare în laborator

Producere la scară industrială

Utilizare

Siliciul este folosit ca materie primă în construcția dispozitivelor semiconductoare și în fabricarea celulelor solare. Compușii siliciului au diverse utilizări: argila și caolinul sunt materii prime pentru fabricarea produselor ceramice și a cimentului, iar dioxidul de siliciu în fabricarea sticlei.

Rolul elementului în biologie

Măsuri de protecție chimică

Vezi și

• Tabelul periodic al elementelor
• Lista elementelor chimice după nume
• Pneumoconioze

Note

Bibliografie

• D. Marian, Metale de înaltă puritate, Editura Tehnică, 1988

Legături externe

Commons

Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de siliciu

• ro Siliciul pe sistemul-periodic.go.ro Arhivat în 23 februarie 2008, la Wayback Machine.