Grunnstoff · referanseark

14Si

Silisium

Silisium (Si) er grunnstoff 14, et halvmetall i gruppe 14, periode 3 og p-blokken. Elektronkonfigurasjonen [Ne] 3s2 3p2 bidrar til å forklare binding og reaktivitet; referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff.

Atomnummer14

Standard atomvekt[28.084, 28.086]

Gruppe14

Periode3

Blokkp

Elektronkonfigurasjon[Ne] 3s2 3p2

Elektronstruktur

Hva styrer kjemien?

Grunnstoffene i gruppe 14 har fire valenselektroner. Hos de lettere medlemmer dominerer kovalente bindinger; lenger ned i gruppen blir den metalliske karakter tydeligere.

For silisium viser konfigurationen [Ne] 3s2 3p2, hvor mange ytterste elektroner der kan inngå i binding. Forskelle i struktur og oksidasjonstrinn kan derfor give svært ulike materialer og forbindelser.

Kjemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Kemien omfatter kovalente nettverk og molekylære forbindelser, oxider, halogenider og — for de tungere grunnstoffer — tydelig metalliske materialer. Oksidasjonstrinnnene +4 og +2 er viktige i forskellig grad.

Fysisk oppførsel

Tilstand og faseoverganger

Referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff. Den oppgitte tettheten er 2.329 g/cm³. Smeltepunktet er oppgitt til 1 688 K (1 415 °C). Kokepunktet er oppgitt til 3 538 K (3 265 °C). Trykk, renhet, allotropi og krystallstruktur kan forskyde målte fysiske verdier.

Forekomst og bruk

Hvor silisium finnes og brukes

Silicium finnes i jordskorpen særlig som siliciumdioxid og silikater. Det er viktig i glas, keramik, byggematerialer, halvledere og solceller.

I praksis

Konkrete bruksområder

Elektronik

Silisium spiller en rolle i elektronik. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Solceller

Silisium spiller en rolle i solceller. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Specialglas

Silisium spiller en rolle i specialglas. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Plassering i periodesystemet

Hva naboene forteller

Silisium ligger i periode 3, gruppe 14 og p-blokken. Det viste nabolaget omfatter blant annet Boron, Karbon, Nitrogen, Aluminium. Sammenligning med disse grunnstoffene gjør det lettere å følge trender i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referansedata

Fysiske og atomære egenskaper

Klassifiseringhalvmetall

Tilstand ved romtemperaturfast stoff

Elektronskall2 · 8 · 4

Tetthet2.329 g/cm³

Smeltepunkt1 688 K (1 415 °C)

Kokepunkt3 538 K (3 265 °C)

Pauling-elektronegativitet1.9

Første ioniseringsenergi786.5 kJ/mol

Elektronavfinitet134.1 kJ/mol

Verdiene beskriver grunnstoffet eller det nøytrale atom, der det er relevant. Fysiske data kan avhenge av allotropi, trykk, renhet og måleforhold.

Historie

Oppdagelse og identifikasjon

Oppdagelsen av silisium forbindes i denne historiske registreringen med Jöns Jacob Berzelius. Anerkjennelse som grunnstoff, isolering av en ren prøve og den senere definisjon via atomnummer skjedde ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensetningen endrer tallene

Standard atomvekten oppgis som intervallet [28.084, 28.086]. Naturlige prøver kan variere noe i isotopforhold, så én fast desimalverdi ville skjule reell variasjon.

Silisium har minst én stabil isotop. Isotoper har samme antalll protoner og er derfor samme grunnstoff, men de har ulikt antalll nøytroner og ulik atommasse.

Sikkerhet

Håndtering og eksponering

Risikoen ved silisium avhenger av kjemisk form, dose og eksponeringsvei. Grunnstoffet, ionene og forbindelsene det danner kan ha svært ulike biologiske og miljømessige virkninger; sikkerhetsdata skall derfor vurderes for det konkrete stoffet.