Χημικό στοιχείο · σελίδα αναφοράς

14Si

Πυρίτιο

Το στοιχείο «Πυρίτιο» έχει ατομικό αριθμό 14 και σύμβολο Si. Βρίσκεται στην περίοδο 3, στην ομάδα 14 και στον τομέα p. Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η ηλεκτρονιακή του διαμόρφωση είναι [Ne] 3s2 3p2.

Ατομικός αριθμός14

Σχετική ατομική μάζα[28.084, 28.086]

Ομάδα14

Περίοδος3

Τομέαςp

Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση[Ne] 3s2 3p2

Ηλεκτρονιακή δομή

Τι καθορίζει τη χημεία του

Το στοιχείο «Πυρίτιο» ανήκει στην ομάδα 14 και έχει τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους. Αυτό κάνει τους ομοιοπολικούς δεσμούς ιδιαίτερα σημαντικούς στα ελαφρύτερα μέλη, ενώ ο μεταλλικός χαρακτήρας αυξάνεται προς τα κάτω στην ομάδα.

Η διαμόρφωση [Ne] 3s2 3p2 συνδέεται με βαθμίδες οξείδωσης που φθάνουν συχνά την +4. Στα βαρύτερα μέλη αποκτά μεγαλύτερη σημασία και η +2, καθώς το εξωτερικό ζεύγος s συμμετέχει λιγότερο εύκολα στους δεσμούς.

Χημικές μορφές

Ενώσεις, ιόντα και υλικά

Σημαντικές χημικές μορφές του στοιχείου «Πυρίτιο» περιλαμβάνουν οξείδια, αλογονίδια και υδρίδια. Ανάλογα με τη θέση του στην ομάδα, μπορεί να σχηματίζει ισχυρά ομοιοπολικά δίκτυα ή να εμφανίζει περισσότερο μεταλλική συμπεριφορά και σταθερότερη βαθμίδα οξείδωσης +2.

Φυσική συμπεριφορά

Κατάσταση και αλλαγές φάσης

Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η αναφερόμενη πυκνότητα είναι 2.329 g/cm³. Το σημείο τήξης είναι 1 688 K (1 415 °C). Το σημείο βρασμού είναι 3 538 K (3 265 °C). Η πίεση, η καθαρότητα και η κρυσταλλική δομή μπορούν να μεταβάλουν τις μετρούμενες φυσικές τιμές.

Παρουσία και εφαρμογές

Παρουσία και χρήσεις: Πυρίτιο

Στη Γη, το στοιχείο «Πυρίτιο» απαντά σε ορυκτά, ενώσεις ή στοιχειακή μορφή ανάλογα με τη χημική του δραστικότητα και το γεωχημικό περιβάλλον. Στην πράξη, σημαντικές εφαρμογές που παρουσιάζονται εδώ είναι Ηλεκτρονική, Ηλιακά στοιχεία και Ειδικά γυαλιά.

Στην πράξη

Παραδείγματα πραγματικών χρήσεων

Ηλεκτρονική

Το στοιχείο «Πυρίτιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Ηλεκτρονική», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Ηλιακά στοιχεία

Το στοιχείο «Πυρίτιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Ηλιακά στοιχεία», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Ειδικά γυαλιά

Το στοιχείο «Πυρίτιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Ειδικά γυαλιά», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Θέση στον περιοδικό πίνακα

Τι δείχνουν τα γειτονικά στοιχεία

Το στοιχείο «Πυρίτιο» βρίσκεται στην περίοδο 3 και στην ομάδα 14. Η σύγκριση με τα πραγματικά γειτονικά στοιχεία του πίνακα βοηθά να εξεταστούν τάσεις όπως το ατομικό μέγεθος, η ενέργεια ιοντισμού, η ηλεκτραρνητικότητα και ο χαρακτήρας των χημικών δεσμών.

Δεδομένα αναφοράς

Φυσικές και ατομικές ιδιότητες

Κατηγορίαμεταλλοειδές

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίουΣτερεό

Ηλεκτρονιακές στιβάδες2 · 8 · 4

Πυκνότητα2.329 g/cm³

Σημείο τήξης1 688 K (1 415 °C)

Σημείο βρασμού3 538 K (3 265 °C)

Ηλεκτραρνητικότητα Pauling1.9

Πρώτη ενέργεια ιοντισμού786.5 kJ/mol

Ηλεκτρονική συγγένεια134.1 kJ/mol

Οι τιμές αφορούν το στοιχείο ή το ουδέτερο άτομο, όπου αυτό εφαρμόζεται. Τα φυσικά δεδομένα μπορεί να εξαρτώνται από το αλλότροπο, την πίεση και τις συνθήκες μέτρησης.

Ιστορία

Ανακάλυψη και ταυτοποίηση

Η ανακάλυψη του στοιχείου «Πυρίτιο» συνδέεται με Jöns Jacob Berzelius. Η αναγνώριση του στοιχείου, η απομόνωση καθαρού δείγματος και η απόδοση του σύγχρονου ατομικού αριθμού δεν συνέβησαν απαραίτητα την ίδια στιγμή.

Ισότοπα και ατομική μάζα

Πώς η ισοτοπική σύσταση αλλάζει τις τιμές

Η σχετική ατομική μάζα δίνεται ως διάστημα [28.084, 28.086]. Τα φυσικά δείγματα μπορεί να διαφέρουν λίγο στις αναλογίες των ισοτόπων, οπότε μία μοναδική δεκαδική τιμή θα έκρυβε αυτή την πραγματική μεταβολή.

Το στοιχείο «Πυρίτιο» έχει τουλάχιστον ένα σταθερό ισότοπο. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, άρα την ίδια στοιχειακή ταυτότητα, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων και διαφορετικές ατομικές μάζες.

Ασφάλεια

Χειρισμός και έκθεση

Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το στοιχείο «Πυρίτιο» εξαρτώνται από τη χημική μορφή, τη δόση και την οδό έκθεσης. Το καθαρό στοιχείο, τα ιόντα και οι ενώσεις του μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές βιολογικές και περιβαλλοντικές επιδράσεις, γι’ αυτό πρέπει να χρησιμοποιούνται τα δεδομένα ασφαλείας της συγκεκριμένης ουσίας.