Electrónica
El silicio se emplea en componentes electrónicos cuando resultan útiles su conductividad, comportamiento semiconductor, respuesta óptica o estabilidad química.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
14Si
Silicio
El silicio es el elemento 14 (Si), situado en el período 3, grupo 14 y bloque p. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Ne] 3s2 3p2.
Número atómico14
Peso atómico estándar[28.084, 28.086]
Grupo14
Período3
Bloquep
Configuración electrónica[Ne] 3s2 3p2
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
El silicio pertenece al grupo 14 y tiene cuatro electrones de valencia. Su química está dominada por enlaces covalentes y por la capacidad de formar redes extendidas.
La configuración [Ne] 3s2 3p2 ayuda a explicar su comportamiento semiconductor y la estabilidad de muchos enlaces Si–O. La estructura del material es decisiva para sus propiedades eléctricas y ópticas.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
Entre sus compuestos más importantes están la sílice y los silicatos, además de haluros e hidruros. El silicio elemental forma una red covalente y es la base de numerosos materiales semiconductores.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 2.329 g/cm³. El punto de fusión es 1 688 K (1 415 °C). El punto de ebullición es 3 538 K (3 265 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el silicio
El silicio es muy abundante en la corteza terrestre, principalmente en sílice y silicatos. En forma purificada se utiliza en electrónica, células solares y vidrios especiales.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Células solares
El silicio interviene en materiales fotovoltaicos, contactos o capas semiconductoras que convierten la luz en electricidad.
Vidrios especiales
El silicio se incorpora a vidrios especiales para modificar índice de refracción, expansión térmica, respuesta óptica o durabilidad química.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El silicio está en el período 3, grupo 14 y bloque p. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Boro, Carbono, Nitrógeno, Aluminio y Fósforo. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónmetaloide
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 4
Densidad2.329 g/cm³
Punto de fusión1 688 K (1 415 °C)
Punto de ebullición3 538 K (3 265 °C)
Electronegatividad de Pauling1.9
Primera energía de ionización786.5 kJ/mol
Afinidad electrónica134.1 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del silicio se asocia con Jöns Jacob Berzelius. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar se expresa como el intervalo [28.084, 28.086]. Las proporciones isotópicas pueden variar ligeramente entre muestras naturales, por lo que una única cifra decimal ocultaría una variación real.
El silicio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al silicio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.