Elementy - silikon
Krzem
<---Aluminum Fosfor ---> | - Symbol: Tak
- Liczba atomowa: 14
- Masa atomowa: 28,085
- Klasyfikacja: metaloid
- Faza w temperaturze pokojowej: stała
- Gęstość: 2,329 grama na cm sześcienny
- Temperatura topnienia: 1414 ° C, 2577 ° F
- Temperatura wrzenia: 3265 ° C, 5909 ° F
- Odkryty przez: Jons Jakob Berzelius w 1824 roku
|
Krzem jest drugim elementem w czternastej kolumnie tabeli okresów. Jest klasyfikowany jako członek
metaloidy . Krzem jest ósmym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we Wszechświecie i drugim po tlenie najbogatszym w skorupie ziemskiej. Atomy krzemu mają 14 elektronów i 14 protonów z 4 elektronami walencyjnymi w powłoce zewnętrznej.
Charakterystyka i właściwości W normalnych warunkach krzem jest ciałem stałym. W swojej bezpostaciowej (przypadkowej) postaci wygląda jak brązowy proszek. W swojej krystalicznej formie jest srebrzysto-szarym metalicznym materiałem, który jest kruchy i mocny.
Krzem jest uważany za półprzewodnik, co oznacza, że ma przewodność elektroniczną między izolatorem a przewodnikiem. Jego przewodność rośnie wraz z temperaturą. Ta właściwość sprawia, że krzem jest cennym pierwiastkiem
elektronika .
Dzięki czterem elektronom walencyjnym krzem może tworzyć wiązania kowalencyjne lub jonowe, przekazując lub dzieląc swoje cztery elektrony powłoki. Jednocześnie jest pierwiastkiem względnie obojętnym i nie reaguje z tlenem ani wodą w postaci stałej.
Gdzie na Ziemi znajduje się krzem? Krzem stanowi około 28% skorupy ziemskiej. Na ogół nie występuje na Ziemi w postaci wolnej, ale zwykle występuje w krzemianach
minerały . Te minerały stanowią 90% skorupy ziemskiej. Jednym z powszechnych związków jest dwutlenek krzemu (SiO
dwa), który jest bardziej znany jako krzemionka. Krzemionka przybiera różne formy, w tym piasek, krzemień i kwarc.
Inne ważne minerały i skały krzemowe to granit, talk, dioryt, mika, glina i azbest. Pierwiastek występuje również w klejnotach, w tym opale, agatach i ametystach.
Jak dziś używany jest krzem? Krzem jest używany w różnych zastosowaniach i materiałach. Większość zastosowań krzemu wykorzystuje minerały krzemianowe. Należą do nich szkło (wykonane z piasku), ceramika (wykonana z gliny) i materiały ścierne. Krzemiany są również używane do produkcji cementu portlandzkiego, który jest używany do produkcji betonu i sztukaterii.
Krzem jest również używany do produkcji syntetycznych związków zwanych silikonami. Silikony są używane do produkcji smarów, smarów, materiałów gumowych, materiałów hydroizolacyjnych i uszczelniaczy.
Czysty krzem jest używany do produkcji chipów półprzewodnikowych dla elektroniki. Te chipy tworzą mózgi dzisiejszej elektroniki, w tym komputerów, telewizorów, konsol do gier wideo i telefonów komórkowych.
Krzem jest również stosowany w stopach metali razem z aluminium, żelazem i stalą.
Jak to odkryto? Francuski chemik
Antoine Lavoisier był jednym z pierwszych naukowców, który zasugerował, że w kwarcu może występować nowy pierwiastek w 1789 roku. Później naukowcy kontynuowali badania kwarcu, ale to szwedzki chemik Jons Jakob Berzelius jako pierwszy wyizolował krzem i wyprodukował próbkę w 1824 roku.
Skąd wzięła się nazwa krzemu? Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa „silicus” oznaczającego „krzemień”. Krzemień to minerał zawierający krzem.
Izotopy Krzem występuje naturalnie w jednym z trzech stabilnych izotopów: krzem-28, krzem-29- i krzem-30. Około 92% krzemu to krzem-28.
Ciekawe fakty na temat krzemu - Krzem ma stosunkowo unikalną właściwość jak na pierwiastek, ponieważ rozszerza się, gdy zamarza jak woda.
- Ma wysoką temperaturę topnienia 1400 stopni Celsjusza i wrze w 2800 stopni Celsjusza.
- Najbardziej rozpowszechnionym związkiem w skorupie ziemskiej jest dwutlenek krzemu.
- Węglik krzemu (SiC) jest często używany jako materiał ścierny i jest prawie tak twardy jak diament.
- Wafle krzemowe do chipów komputerowych „hoduje się” w procesie Czochralskiego.
Więcej o pierwiastkach i układzie okresowym Elementy Układ okresowy Więcej przedmiotów z chemii