Fakty dotyczące krzemu (liczba atomowa 14 lub Si)
Właściwości chemiczne i fizyczne krzemu
William Andrew / Getty Images
Krzem to pierwiastek metaloidalny o liczbie atomowej 14 i symbolu pierwiastka Si. W czystej postaci jest to kruche, twarde ciało stałe o niebiesko-szarym metalicznym połysku. Najbardziej znany jest ze swojego znaczenia jako półprzewodnik.
Szybkie fakty: krzem
- Krzem jest ósmym najobficiej występującym pierwiastkiem we wszechświecie.
- Kryształy krzemu dla elektroniki muszą mieć czystość miliarda atomów na każdy atom inny niż krzem (czystość 99,9999999%).
- Najbardziej rozpowszechnioną formą krzemu w skorupie ziemskiej jest dwutlenek krzemu w postaci piasku lub kwarcu.
- Krzem, podobnie jak woda, rozszerza się, gdy zmienia się z cieczy w ciało stałe.
- Kryształy tlenku krzemu w postaci kwarcu są piezoelektryczne. Częstotliwość rezonansowa kwarcu jest wykorzystywana w wielu precyzyjnych zegarkach.
- Kuter, Elżbieta G. (1978). Anatomia roślin. Część 1 Komórki i tkanki (wyd. 2). Londyn: Edward Arnold. ISBN 0-7131-2639-6
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2). Butterwortha-Heinemanna. ISBN 0-08-037941-9.
- Woronkow, MG (2007). „Epoka krzemu”. Rosyjski Dziennik Chemii Stosowanej . 80 (12): 2190. doi: 10.1134/S1070427207120397
- Zachód, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics . Boca Raton, Floryda: Chemical Rubber Company Publishing. s. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- Zulehner, Werner; Neuer, Bernd; Rau, Gerhard, „Silikon”, Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna , Weinheim: Wiley-VCH, doi: 10.1002/14356007.a23_721
Podstawowe fakty dotyczące krzemu
Liczba atomowa : 14
Symbol: TAk
Masa atomowa : 28.0855
Odkrycie: Jons Jacob Berzelius 1824 (Szwecja)
Konfiguracja elektronów : [Nie]3sdwa3pdwa
Pochodzenie słowa: łacina: krzemień, krzemień: krzemień
Nieruchomości: Temperatura topnienia krzemu 1410°C, temperatura wrzenia 2355°C, środek ciężkości wynosi 2,33 (25°C), z wartościowością 4. Krzem krystaliczny ma metaliczny szarawy kolor. Krzem jest stosunkowo obojętny, ale jest atakowany przez rozcieńczone zasady i halogeny. Krzem przepuszcza ponad 95% wszystkich długości fal podczerwieni (1,3-6,7 mm).
Zastosowania: Krzem jest jednym z najbardziej szeroko stosowane elementy . Krzem jest ważny dla życia roślin i zwierząt. Okrzemki ekstrahują krzemionkę z wody w celu ich budowy ściany komórkowe . Krzemionka znajduje się w popiołach roślinnych oraz w ludzkim szkielecie. Krzem jest ważnym składnikiem stali. Węglik krzemu jest ważnym materiałem ściernym i jest używany w laserach do wytwarzania spójnego światła o długości fali 456,0 nm. Krzem domieszkowany galem, arsenem, borem itp. jest używany do produkcji tranzystorów, ogniw słonecznych, prostowników i innych ważnych urządzeń elektronicznych półprzewodnikowych. Silikon to klasa użytecznych związków wykonanych z krzemu. Silikony są w zakresie od cieczy do twardych ciał stałych i mają wiele przydatnych właściwości, w tym zastosowanie jako kleje, uszczelniacze i izolatory. Piasek i glina są używane do produkcji materiałów budowlanych. Krzemionka jest używana do produkcji szkła, które ma wiele użytecznych właściwości mechanicznych, elektrycznych, optycznych i termicznych.
Źródła: Krzem stanowi wagowo 25,7% skorupy ziemskiej, co czyni go drugim najliczniej występującym pierwiastkiem (po tlenu). Krzem znajduje się w słońcu i gwiazdach. Jest głównym składnikiem klasy meteorytów zwanych aerolitami. Krzem jest także składnikiem tektytów, naturalnego szkła o niepewnym pochodzeniu. Krzem nie występuje w naturze w postaci wolnej. Powszechnie występuje jako tlenek i krzemiany, w tym piasek , kwarc, ametyst, agat, krzemień, jaspis, opal i cytryn. Minerały krzemianowe obejmują granit, hornblendę, skaleń, mikę, glinę i azbest.
Przygotowanie: Krzem można wytwarzać przez ogrzewanie krzemionki i węgla w piecu elektrycznym przy użyciu elektrod węglowych. Krzem amorficzny można przygotować w postaci brązowego proszku, który można następnie stopić lub odparować. Proces Czochralskiego służy do wytwarzania monokryształów krzemu do urządzeń półprzewodnikowych i półprzewodnikowych. Krzem o wysokiej czystości można wytwarzać w próżniowej strefie flotacyjnej i przez termiczny rozkład ultraczystego trichlorosilanu w atmosferze wodoru.
Klasyfikacja elementów: Półmetaliczny
Izotopy: Znane są izotopy krzemu od Si-22 do Si-44. Istnieją trzy stabilne izotopy: Al-28, Al-29, Al-30.
Dane fizyczne krzemu
Czysty krzem ma lśniący, metaliczny połysk. Martin Konopka / EyeEm, Getty Images