Elettronica
Nell’ambito «Elettronica», il silicio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
Mendeleev
Tavola periodica
Tutti gli elementi
ItalianoIT⌄
Lingue
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Elemento chimico · scheda di riferimento
14Si
Silicio
Il silicio è l’elemento 14 (Si), nel periodo 3, gruppo 14 e blocco p. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Ne] 3s2 3p2.
Numero atomico14
Peso atomico standard[28.084, 28.086]
Gruppo14
Periodo3
Bloccop
Configurazione elettronica[Ne] 3s2 3p2
Struttura elettronica
Che cosa controlla la sua chimica
Il silicio appartiene al gruppo 14 e possiede quattro elettroni di valenza. La sua chimica è dominata dai legami covalenti e dalla capacità di formare reticoli estesi.
La configurazione [Ne] 3s2 3p2 aiuta a spiegare il comportamento semiconduttore del silicio e la stabilità di molti legami Si–O. La struttura del materiale è decisiva per le proprietà elettriche e ottiche.
Forme chimiche
Composti, ioni e materiali
Tra i composti più importanti figurano silice e silicati, oltre ad alogenuri e idruri. Il silicio elementare forma un reticolo covalente ed è alla base di numerosi materiali semiconduttori.
Comportamento fisico
Stato e cambiamenti di fase
A temperatura ambiente lo stato di riferimento del silicio è solido. Tra i dati riportati: densità 2.329 g/cm³, punto di fusione 1 688 K (1 415 °C), punto di ebollizione 3 538 K (3 265 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.
Presenza e applicazioni
Dove si trova e come viene usato il silicio
Il silicio è molto abbondante nella crosta terrestre, soprattutto sotto forma di silice e silicati. In forma purificata è utilizzato nell’elettronica, nelle celle solari e in vetri speciali.
Nella pratica
Esempi di usi concreti
Celle solari
Il silicio è utilizzato in materiali fotovoltaici che trasformano l’energia della luce in energia elettrica.
Vetri speciali
Composti di silicio vengono aggiunti a vetri speciali per modificare indice di rifrazione, espansione termica, risposta ottica o resistenza chimica.
Posizione periodica
Che cosa mostrano gli elementi vicini
Il silicio si trova nel periodo 3, gruppo 14 e blocco p. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo l’alluminio a sinistra e il fosforo a destra; nello stesso gruppo il carbonio sopra e il germanio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.
Dati di riferimento
Proprietà fisiche e atomiche
Classificazionemetalloide
Stato a temperatura ambienteSolido
Gusci elettronici2 · 8 · 4
Densità2.329 g/cm³
Punto di fusione1 688 K (1 415 °C)
Punto di ebollizione3 538 K (3 265 °C)
Elettronegatività di Pauling1.9
Prima energia di ionizzazione786.5 kJ/mol
Affinità elettronica134.1 kJ/mol
I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.
Storia
Scoperta e identificazione
La scoperta del silicio è associata a Jöns Jacob Berzelius. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.
Isotopi e peso atomico
Come la composizione isotopica modifica i numeri
Il peso atomico standard è riportato come intervallo [28.084, 28.086]. Le proporzioni isotopiche naturali possono variare leggermente tra campioni, quindi un unico valore decimale nasconderebbe una variazione reale.
Gli isotopi del silicio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.
Sicurezza
Manipolazione ed esposizione
I rischi associati al silicio dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.