Cheminis elementas · informacinis puslapis

14Si

Silicis

Silicis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 14, o simbolis Si; jis yra 3 periode, 14 grupėje ir p bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – kietoji. Elektronų konfigūracija: [Ne] 3s2 3p2.

Atominis skaičius14

Standartinė atominė masė[28.084, 28.086]

Grupė14

Periodas3

Blokasp

Elektronų konfigūracija[Ne] 3s2 3p2

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

14 grupės elementai turi keturis valentinius elektronus. Lengvesniems nariams ypač svarbus kovalentinis ryšys, o leidžiantis grupe žemyn metališkumas didėja.

Elektronų konfigūracija [Ne] 3s2 3p2 nustato ryšiuose dalyvaujančių valentinių elektronų skaičių ir energiją. Medžiagų ir junginių savybes toliau lemia struktūra bei oksidacijos laipsnis.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Tipiški junginiai yra oksidai, halogenidai ir hidridai. Lengvesni nariai gali sudaryti tvirtus kovalentinius tinklus ar grandines, o sunkesniems stiprėja metalinis ryšys ir didėja +2 oksidacijos laipsnio svarba.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra kietoji. Nurodytas tankis yra 2.329 g/cm³. Lydymosi temperatūra yra 1 688 K (1 415 °C). Virimo temperatūra yra 3 538 K (3 265 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas silicis

Praktikoje šis elementas sutinkamas tokiose srityse kaip elektronika, saulės elementai ir specialieji stiklai.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Elektronika

Silicis naudojamas elektroniniuose komponentuose ar medžiagose, kai svarbus elektrinis laidumas, puslaidininkinės savybės, optinis atsakas arba cheminis stabilumas.

Saulės elementai

Silicis naudojamas fotovoltiniuose absorberiuose, kontaktuose, dangose ar puslaidininkiniuose sluoksniuose, kurie šviesą verčia elektros energija.

Specialieji stiklai

Silicis dedamas į stiklą, kad būtų keičiamas lūžio rodiklis, spalva, šiluminis plėtimasis, atsakas į spinduliuotę ar cheminis patvarumas.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Silicis yra 3 periode ir 14 grupėje. Čia parodytoje aplinkoje: Tame pačiame periode kairėje ir dešinėje yra aliuminis ir fosforas; toje pačioje grupėje viršuje yra anglis, o apačioje – germanis. Šios pozicijos leidžia su gretimais elementais palyginti atomo dydį, jonizacijos energiją ir cheminio ryšio pobūdį.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijapusmetalis

Būsena kambario temperatūrojekietoji

Elektronų sluoksniai2 · 8 · 4

Tankis2.329 g/cm³

Lydymosi temperatūra1 688 K (1 415 °C)

Virimo temperatūra3 538 K (3 265 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą1.9

Pirmoji jonizacijos energija786.5 kJ/mol

Elektronų giminingumas134.1 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Elemento atradimas siejamas su Jöns Jacob Berzelius. Elemento atpažinimas, gryno mėginio išskyrimas ir šiuolaikinio atominio skaičiaus priskyrimas nebūtinai įvyko tuo pačiu metu.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė pateikiama intervalu [28.084, 28.086]. Natūraliuose mėginiuose izotopų santykiai gali šiek tiek skirtis, todėl viena universali dešimtainė vertė paslėptų tikrus medžiagų skirtumus.

Silicis turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.