Chemický prvok · referenčná karta

14Si

Kremík

Kremík je chemický prvok s protónovým číslom 14 (Si), umiestnený v perióde 3, skupine 14 a bloku p. Referenčné skupenstvo pri izbovej teplote: pevná látka. Elektrónová konfigurácia: [Ne] 3s2 3p2.

Protónové číslo14

Štandardná atómová hmotnosť[28.084, 28.086]

Skupina14

Perióda3

Blokp

Elektrónová konfigurácia[Ne] 3s2 3p2

Elektrónová štruktúra

Čo riadi jeho chemické správanie

Prvky 14. skupiny majú štyri valenčné elektróny. To umožňuje širokú škálu kovalentných väzieb; smerom nadol rastie kovový charakter.

Elektrónová konfigurácia atómu je [Ne] 3s2 3p2. Počet a energia valenčných elektrónov ovplyvňujú tvorbu väzieb, bežné oxidačné čísla a podobnosť so susednými prvkami.

Chemické formy

Zlúčeniny, ióny a materiály

Kremík sa v prírode oveľa častejšie vyskytuje v zlúčeninách než ako voľný prvok. Zásadné sú oxid kremičitý, kremičitany a hlinitokremičitany; čistý kremík je kľúčový polovodičový materiál.

Fyzikálne správanie

Skupenstvo a fázové premeny

Pri izbovej teplote je referenčným skupenstvom pevná látka. Udávaná hustota je 2.329 g/cm³. Teplota topenia je 1 688 K (1 415 °C). Teplota varu je 3 538 K (3 265 °C). Namerané hodnoty môžu ovplyvňovať tlak, čistota vzorky a kryštálová štruktúra.

Výskyt a využitie

Kde sa s prvkom stretávame a na čo slúži

V praxi sa s týmto prvkom stretávame najmä v oblastiach: Elektronika, Solárne články a Špeciálne sklá.

V praxi

Konkrétne príklady využitia

Elektronika

Kremík sa využíva v elektrických alebo elektronických materiáloch vďaka kombinácii vodivosti, polovodičových vlastností, optickej odozvy alebo vhodnej chemickej stability.

Solárne články

Kremík sa využíva v elektrických alebo elektronických materiáloch vďaka kombinácii vodivosti, polovodičových vlastností, optickej odozvy alebo vhodnej chemickej stability.

Špeciálne sklá

Kremík alebo jeho zlúčeniny sa používajú pre optické, svetelné či keramické vlastnosti materiálov. Môžu ovplyvňovať farbu, priehľadnosť, emisiu svetla, lom alebo odolnosť výsledného výrobku.

Poloha v periodickej tabuľke

Čo ukazujú susedné prvky

Prvok sa nachádza v perióde 3 a skupine 14. V jeho skutočnom okolí v periodickej tabuľke sú napríklad: Bór, Uhlík, Dusík, Hliník, Kremík, Fosfor. Porovnanie susedov pomáha chápať zmeny atómového polomeru, ionizačnej energie, valenčných elektrónov a väzbového správania.

Referenčné údaje

Fyzikálne a atómové vlastnosti

Klasifikáciapolokov

Skupenstvo pri izbovej teplotepevná látka

Elektrónové vrstvy2 · 8 · 4

Hustota2.329 g/cm³

Teplota topenia1 688 K (1 415 °C)

Teplota varu3 538 K (3 265 °C)

Paulingova elektronegativita1.9

Prvá ionizačná energia786.5 kJ/mol

Elektrónová afinita134.1 kJ/mol

Hodnoty sa vzťahujú na prvok alebo neutrálny atóm tam, kde je to vhodné. Fyzikálne údaje môžu závisieť od alotropickej formy, tlaku a podmienok merania.

História

Objav a identifikácia

Objav tohto prvku sa spája s osobou alebo tímom uvedeným v historickom zázname: Jöns Jacob Berzelius. Rozpoznanie nového prvku, získanie čistej vzorky a neskoršie určenie protónového čísla nemuseli prebehnúť v rovnakom okamihu.

Izotopy a atómová hmotnosť

Ako izotopové zloženie mení čísla

Štandardná atómová hmotnosť sa uvádza ako interval [28.084, 28.086]. Izotopové zastúpenie prírodných vzoriek sa môže mierne meniť, preto jediná desatinná hodnota nevystihuje skutočnú premenlivosť.

Prvok má aspoň jeden stabilný izotop. Izotopy majú rovnaký počet protónov, ale rozdielny počet neutrónov; zachovávajú chemickú identitu prvku, no líšia sa atómovou hmotnosťou.

Bezpečnosť

Zaobchádzanie a expozícia

Riziko závisí od chemickej formy, dávky a cesty expozície. Čistý prvok, jeho ióny a zlúčeniny môžu mať veľmi rozdielne biologické a environmentálne účinky, preto treba vychádzať z bezpečnostných údajov konkrétnej látky.