Силіцій

Силіцій (Si) — хімічний елемент з атомним номером 14. Він розташований у періоді 3, групі 14, p-блоці. За кімнатної температури проста речовина зазвичай тверда. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент.

Атомний номер14

Стандартна атомна маса[28.084, 28.086]

Група14

Період3

Блокp

Електронна конфігурація[Ne] 3s2 3p2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Елемент «Силіцій» міститься в групі 14 і має чотири валентні електрони. Для легких елементів особливо важливі ковалентні зв’язки, а вниз по групі металевий характер посилюється.

Конфігурація [Ne] 3s2 3p2 допомагає зрозуміти, чому в цій групі трапляються сітчасті, молекулярні та більш металеві структури.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Елемент «Силіцій» утворює різноманітні сполуки, властивості яких залежать від ступеня окиснення та типу зв’язку. Серед важливих класів можуть бути оксиди, галогеніди, гідриди, солі й координаційні сполуки.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у твердому стані. Густина: 2.329 g/cm³. Температура плавлення: 1 688 K (1 415 °C). Температура кипіння: 3 538 K (3 265 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Силіцій?

На практиці елемент «Силіцій» або його сполуки використовують у таких напрямах: Електроніка, Сонячні елементи та Спеціальні види скла. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Електроніка

Елемент «Силіцій» та його сполуки застосовують в електронних компонентах, напівпровідниках, контактах або функціональних шарах, де важливі електричні властивості.

Сонячні елементи

Спеціальні види скла

Елемент «Силіцій» або його сполуки допомагають задавати твердість, колір, термостійкість, оптичні властивості чи хімічну стійкість матеріалу.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Силіцій» розташований у періоді 3, групі 14 та p-блоці; класифікація: металоїд. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціяметалоїд

Стан за кімнатної температуритвердий стан

Електронні оболонки2 · 8 · 4

Густина2.329 g/cm³

Температура плавлення1 688 K (1 415 °C)

Температура кипіння3 538 K (3 265 °C)

Електронегативність за Полінгом1.9

Перша енергія йонізації786.5 kJ/mol

Спорідненість до електрона134.1 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Історія вивчення елемента «Силіцій» охоплює розпізнавання його хімічної індивідуальності, виділення або одержання речовини та подальший точний опис як елемента з атомним номером 14.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартну атомну масу задають інтервалом [28.084, 28.086]. Ізотопний склад природних зразків може трохи відрізнятися, тому одне десяткове значення приховувало б реальну варіабельність.

Елемент «Силіцій» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Силіцій» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.