Chemický prvek · referenční karta

14Si

Křemík

Křemík je chemický prvek s protonovým číslem 14 (Si), umístěný v periodě 3, skupině 14 a bloku p. Referenční skupenství při pokojové teplotě: pevná látka. Elektronová konfigurace: [Ne] 3s2 3p2.

Protonové číslo14

Standardní atomová hmotnost[28.084, 28.086]

Skupina14

Perioda3

Blokp

Elektronová konfigurace[Ne] 3s2 3p2

Elektronová struktura

Co řídí jeho chemické chování

Prvky 14. skupiny mají čtyři valenční elektrony. To umožňuje širokou škálu kovalentních vazeb; směrem dolů roste kovový charakter.

Elektronová konfigurace atomu je [Ne] 3s2 3p2. Počet a energie valenčních elektronů ovlivňují tvorbu vazeb, obvyklá oxidační čísla a podobnost se sousedními prvky.

Chemické formy

Sloučeniny, ionty a materiály

Křemík se v přírodě mnohem častěji vyskytuje ve sloučeninách než jako volný prvek. Zásadní jsou oxid křemičitý, křemičitany a hlinitokřemičitany; čistý křemík je klíčový polovodičový materiál.

Fyzikální chování

Skupenství a fázové přeměny

Při pokojové teplotě je referenčním skupenstvím pevná látka. Udávaná hustota je 2.329 g/cm³. Teplota tání je 1 688 K (1 415 °C). Teplota varu je 3 538 K (3 265 °C). Naměřené hodnoty mohou ovlivňovat tlak, čistota vzorku a krystalová struktura.

Výskyt a využití

Kde se s prvkem setkáváme a k čemu slouží

V praxi se s tímto prvkem setkáváme zejména v oblastech: Elektronika, Solární články a Speciální skla.

V praxi

Konkrétní příklady využití

Elektronika

Křemík se využívá v elektrických nebo elektronických materiálech díky kombinaci vodivosti, polovodičových vlastností, optické odezvy nebo vhodné chemické stability.

Solární články

Křemík se využívá v elektrických nebo elektronických materiálech díky kombinaci vodivosti, polovodičových vlastností, optické odezvy nebo vhodné chemické stability.

Speciální skla

Křemík nebo jeho sloučeniny se používají pro optické, světelné či keramické vlastnosti materiálů. Mohou ovlivňovat barvu, průhlednost, emisi světla, lom nebo odolnost výsledného výrobku.

Poloha v periodické tabulce

Co ukazují sousední prvky

Prvek se nachází v periodě 3 a skupině 14. V jeho skutečném okolí v periodické tabulce jsou například: Bor, Uhlík, Dusík, Hliník, Křemík, Fosfor. Srovnání sousedů pomáhá chápat změny atomového poloměru, ionizační energie, valenčních elektronů a vazebného chování.

Referenční údaje

Fyzikální a atomové vlastnosti

Klasifikacepolokov

Skupenství při pokojové teplotěpevná látka

Elektronové slupky2 · 8 · 4

Hustota2.329 g/cm³

Teplota tání1 688 K (1 415 °C)

Teplota varu3 538 K (3 265 °C)

Paulingova elektronegativita1.9

První ionizační energie786.5 kJ/mol

Elektronová afinita134.1 kJ/mol

Hodnoty se vztahují k prvku nebo neutrálnímu atomu tam, kde je to vhodné. Fyzikální data mohou záviset na alotropické formě, tlaku a podmínkách měření.

Historie

Objev a identifikace

Objev tohoto prvku je spojován s osobou nebo týmem uvedeným v historickém záznamu: Jöns Jacob Berzelius. Rozpoznání nového prvku, získání čistého vzorku a pozdější určení protonového čísla nemusely proběhnout ve stejném okamžiku.

Izotopy a atomová hmotnost

Jak izotopové složení mění čísla

Standardní atomová hmotnost se uvádí jako interval [28.084, 28.086]. Izotopové zastoupení přírodních vzorků se může mírně měnit, proto jediná desetinná hodnota nevystihuje skutečnou proměnlivost.

Prvek má alespoň jeden stabilní izotop. Izotopy mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů; zachovávají proto chemickou identitu prvku, ale liší se atomovou hmotností.

Bezpečnost

Zacházení a expozice

Riziko závisí na chemické formě, dávce a cestě expozice. Čistý prvek, jeho ionty a sloučeniny mohou mít velmi rozdílné biologické a environmentální účinky, proto je nutné vycházet z bezpečnostních údajů konkrétní látky.