Frumefni · yfirlitssíða

14Si

Kísill

Kísill er frumefni með sætistölu 14 og táknið Si. Það er í lotu 3, flokki 14 og p-blokk. Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Rafeindaskipanin er [Ne] 3s2 3p2.

Sætistala14

Staðlaður atómmassi[28.084, 28.086]

Flokkur14

Lota3

Blokkp

Rafeindaskipan[Ne] 3s2 3p2

Rafeindabygging

Hvað stýrir efnafræðilegri hegðun

Frumefni í flokki 14 hafa fjórar gildisrafeindir. Samgild tengi ráða mestu hjá léttari frumefnum en málmeðli eykst neðar í flokknum.

Rafeindaskipan þessa atóms er [Ne] 3s2 3p2. Fjöldi og orka gildisrafeinda hafa áhrif á hvernig atómið tengist og hvaða jóna- eða samgildu byggingar það getur myndað.

Efnaform

Efnasambönd, jónir og efni

Kísill myndar hreinn samgilda netbyggingu. Kísildíoxíð og sílíköt eru meðal mikilvægustu efnasambandanna og sterk samgild tengi skipta einnig miklu í hálfleiðaraefnum.

Eðlishegðun

Ástand og fasabreytingar

Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Skráður eðlismassi er 2.329 g/cm³. Bræðslumarkið er 1 688 K (1 415 °C). Suðumarkið er 3 538 K (3 265 °C). Þrýstingur, hreinleiki og kristalgerð geta haft áhrif á mælda eðliseiginleika.

Tilvist og notkun

Hvar frumefnið finnst og hvernig það er notað

Í reynd tengist kísill sérstaklega eftirfarandi sviðum: rafeindatækni, sólarsellur og sérgler.

Í reynd

Áþreifanleg notkun

Rafeindatækni

Kísill kemur við sögu í rafeindatækni þegar rafleiðni, hálfleiðarahegðun, ljósfræðilegt svar eða efnafræðilegur stöðugleiki þess nýtist.

Sólarsellur

Eitt hagnýtt samhengi er sólarsellur. Nákvæmt hlutverk kísill fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Sérgler

Eitt hagnýtt samhengi er sérgler. Nákvæmt hlutverk kísill fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Staða í lotukerfinu

Hvað nágrannarnir segja okkur

Kísill er í lotu 3 og flokki 14. Raunverulegir nágrannar hjálpa til við að bera saman atómstærð, jónunarorku, rafeindaskipan og tengimynstur innan lotukerfisins. Í þessu nágrenni sjást til dæmis Bór, Kolefni, Köfnunarefni, Ál.

Viðmiðunargildi

Eðlis- og atómeiginleikar

Flokkunhálfmálmur

Ástandsform við stofuhitafast efni

Rafeindahvel2 · 8 · 4

Eðlismassi2.329 g/cm³

Bræðslumark1 688 K (1 415 °C)

Suðumark3 538 K (3 265 °C)

Rafdrægni samkvæmt Pauling1.9

Fyrsta jónunarorka786.5 kJ/mol

Rafeindasækni134.1 kJ/mol

Gildin lýsa frumefninu eða hlutlausri frumeind þegar það á við. Eðlisgildi geta ráðist af allotrópi, þrýstingi og mæliaðstæðum.

Saga

Uppgötvun og auðkenning

Uppgötvun kísill er tengd við Jöns Jacob Berzelius. Að greina nýtt frumefni, einangra hreint sýni og síðar staðfesta stöðu þess með sætistölu 14 gerðist ekki alltaf á sama tíma.

Samsætur og atómmassi

Hvernig samsætusamsetning hefur áhrif á tölurnar

Staðlaður atómmassi er gefinn sem bilið [28.084, 28.086]. Hlutföll samsæta í náttúrulegum sýnum geta breyst lítillega og eitt aukastafagildi myndi fela raunverulegan breytileika.

Kísill hefur að minnsta kosti eina stöðuga samsætu. Samsætur hafa sama fjölda róteinda en mismunandi fjölda nifteinda og eru því sama frumefni með mismunandi atómmassa.

Öryggi

Meðhöndlun og útsetning

Öryggi fer eftir efnaformi, skammti og leið útsetningar. Hreint frumefni, jónir og efnasambönd geta haft mjög ólík áhrif á líkama og umhverfi og því þarf að skoða öryggisupplýsingar þess efnis sem raunverulega er notað.