Elemente - Silizium

Silizium

Das Element Silizium

<---Aluminum Phosphor --->
  • Symbol: Ja
  • Ordnungszahl: 14
  • Atomgewicht: 28.085
  • Klassifizierung: Metalloid
  • Phase bei Raumtemperatur: Fest
  • Dichte: 2,329 Gramm pro cm Würfel
  • Schmelzpunkt: 1414 ° C, 2577 ° F.
  • Siedepunkt: 3265 ° C, 5909 ° F.
  • Entdeckt von: Jons Jakob Berzelius im Jahre 1824


Silizium ist das zweite Element in der vierzehnten Spalte des Periodensystems. Es ist als Mitglied der klassifiziert Metalloide . Silizium ist das achthäufigste Element im Universum und das zweithäufigste in der Erdkruste nach Sauerstoff. Siliziumatome haben 14 Elektronen und 14 Protonen mit 4 Valenzelektronen in der Außenhülle.

Eigenschaften und Eigenschaften

Unter Standardbedingungen ist Silizium ein Feststoff. In seiner amorphen (zufälligen) Form sieht es aus wie ein braunes Pulver. In seiner kristallinen Form ist es ein silbergraues metallisch aussehendes Material, das spröde und fest ist.

Silizium wird als Halbleiter betrachtet, was bedeutet, dass es eine elektronische Leitfähigkeit zwischen der eines Isolators und eines Leiters aufweist. Seine Leitfähigkeit nimmt mit der Temperatur zu. Diese Eigenschaft macht Silizium zu einem wertvollen Element in Elektronik .

Mit seinen vier Valenzelektronen kann Silizium kovalente oder ionische Bindungen bilden, die entweder seine vier Schalenelektronen abgeben oder teilen. Gleichzeitig ist es ein relativ inertes Element und reagiert in seiner festen Form nicht mit Sauerstoff oder Wasser.

Wo befindet sich Silizium auf der Erde?

Silizium macht etwa 28% der Erdkruste aus. Es kommt im Allgemeinen nicht in seiner freien Form auf der Erde vor, sondern normalerweise in Silikat Mineralien . Diese Mineralien machen 90% der Erdkruste aus. Eine übliche Verbindung ist Siliziumdioxid (SiO)zwei), die allgemein als Silica bekannt ist. Kieselsäure nimmt verschiedene Formen an, einschließlich Sand, Feuerstein und Quarz.

Andere wichtige Siliziummineralien und Gesteine ​​sind Granit, Talk, Diorit, Glimmer, Ton und Asbest. Das Element kommt auch in Edelsteinen wie Opalen, Achaten und Amethysten vor.

Wie wird Silizium heute verwendet?

Silizium wird in einer Vielzahl von Anwendungen und Materialien verwendet. Die meisten Anwendungen von Silizium verwenden Silikatmineralien. Dazu gehören Glas (aus Sand), Keramik (aus Ton) und Schleifmittel. Silikate werden auch zur Herstellung von Portlandzement verwendet, aus dem Beton und Stuck hergestellt werden.

Silizium wird auch zur Herstellung synthetischer Verbindungen verwendet, die als Silikone bezeichnet werden. Silikone werden zur Herstellung von Schmiermitteln, Fetten, Gummimaterialien, wasserfesten Materialien und Dichtungsmassen verwendet.

Bei der Herstellung von Halbleiterchips für die Elektronik wird reines Silizium verwendet. Diese Chips bilden das Gehirn der heutigen Elektronik, einschließlich Computer, Fernseher, Videospielkonsolen und Mobiltelefone.

Silizium wird auch in Metalllegierungen zusammen mit Aluminium, Eisen und Stahl verwendet.

Wie wurde es entdeckt?

Französischer Chemiker Antoine Lavoisier war einer der ersten Wissenschaftler, der vermutete, dass die Substanz Quarz 1789 ein neues Element enthalten könnte. Später untersuchten Wissenschaftler weiterhin Quarz, aber es war der schwedische Chemiker Jons Jakob Berzelius, der das Element Silizium erstmals isolierte und 1824 eine Probe herstellte.

Woher hat Silizium seinen Namen?

Der Name kommt vom lateinischen Wort 'silicus' und bedeutet 'Feuerstein'. Feuerstein ist ein Mineral, das Silizium enthält.

Isotope

Silizium kommt auf natürliche Weise in einem von drei stabilen Isotopen vor: Silizium-28, Silizium-29- und Silizium-30. Rund 92% des Siliziums besteht aus Silizium-28.

Interessante Fakten über Silizium
  • Silizium hat die relativ einzigartige Eigenschaft eines Elements, dass es sich ausdehnt, wenn es wie Wasser gefriert.
  • Es hat einen hohen Schmelzpunkt von 1.400 Grad Celsius und siedet bei 2.800 Grad Celsius.
  • Die am häufigsten vorkommende Verbindung in der Erdkruste ist Siliziumdioxid.
  • Siliziumkarbid (SiC) wird häufig als Schleifmittel verwendet und ist fast so hart wie Diamant.
  • Siliziumwafer für Computerchips werden nach dem Czochralski-Verfahren 'gezüchtet'.


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