Στοιχεία πυριτίου (ατομικός αριθμός 14 ή Si)

Το πυρίτιο είναι μεταλλοειδές στοιχείο με ατομικό αριθμό 14 και σύμβολο στοιχείου Si. Σε καθαρή μορφή, είναι ένα εύθραυστο, σκληρό στερεό με μπλε-γκρι μεταλλική λάμψη. Είναι γνωστό για τη σημασία του ως ημιαγωγού.

Γρήγορα γεγονότα: Σιλικόνη

Ατομικός αριθμός: 14

Σύμβολο: Σι

Ατομικό βάρος: 28.0855

Ανακάλυψη: Jons Jacob Berzelius 1824 (Σουηδία)

Ηλεκτρονική διαμόρφωση: [Ne] 3s²3ρ²

Προέλευση λέξης: Λατινικά: silicis, σιλξ: φλαμίνδα

Ιδιότητες: Το σημείο τήξεως του πυριτίου είναι 1410 ° C, το σημείο ζέσεως είναι 2355 ° C, ειδικού βάρους είναι 2,33 (25 ° C), με σθένος 4. Το κρυσταλλικό πυρίτιο έχει μεταλλικό γκριζωπό χρώμα. Το πυρίτιο είναι σχετικά αδρανές, αλλά επιτίθεται με αραιά αλκάλια και με αλογόνα. Το πυρίτιο μεταδίδει πάνω από το 95% όλων των υπέρυθρων μηκών κύματος (1,3-6,7 mm).

Χρήσεις: Το πυρίτιο είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα στοιχεία. Το πυρίτιο είναι σημαντικό για τη φυτική και ζωική ζωή. Τα διάτομα εκχυλίζουν το διοξείδιο του πυριτίου από το νερό για την κατασκευή τους κυτταρικά τοιχώματα. Το πυρίτιο βρίσκεται στην τέφρα των φυτών και στον ανθρώπινο σκελετό. Το πυρίτιο είναι ένα σημαντικό συστατικό του χάλυβα. Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα σημαντικό αποξεστικό και χρησιμοποιείται στα λέιζερ για να παράγει συνεκτικό φως στα 456.0 nm. Το πυρίτιο έχει προσμείξεις με γάλλιο, αρσενικό, βόριο κ.λπ. χρησιμοποιείται για την παραγωγή τρανζίστορ, ηλιακά κύτταρα, ανορθωτές και άλλες σημαντικές ηλεκτρονικές συσκευές στερεάς κατάστασης. Η σιλικόνη είναι μια κατηγορία χρήσιμων ενώσεων κατασκευασμένων από πυρίτιο. Οι σιλικόνες κυμαίνονται από υγρά έως σκληρά στερεά και έχουν πολλές χρήσιμες ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ως συγκολλητικών, στεγανωτικών και μονωτικών. Η άμμος και ο πηλός χρησιμοποιούνται για την κατασκευή δομικών υλικών. Το πυρίτιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή γυαλιού, το οποίο έχει πολλές χρήσιμες μηχανικές, ηλεκτρικές, οπτικές και θερμικές ιδιότητες.

Πηγές: Το πυρίτιο αποτελεί το 25,7% του φλοιού της γης, κατά βάρος, καθιστώντας το το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο (υπερβαίνεται από το οξυγόνο). Το πυρίτιο βρίσκεται στον ήλιο και στα αστέρια. Είναι ένα κύριο συστατικό της κατηγορίας των μετεωρίτων γνωστών ως aerolites. Το πυρίτιο είναι επίσης ένα συστατικό των τεκτιτικών, ένα φυσικό ποτήρι αβέβαιης προέλευσης. Το πυρίτιο δεν είναι ελεύθερο στη φύση. Συχνά εμφανίζεται ως οξείδιο και πυριτικά άλατα, συμπεριλαμβανομένης της άμμου, χαλαζία, αμέθυστο, αχάτη, φλαμουριά, ιάσπερο, οπάλιο και κιτρίνη. Τα πυριτικά ορυκτά περιλαμβάνουν γρανίτη, κέρατα, άστριο, μαρμαρυγία, πηλό και αμίαντο.

Παρασκευή: Το πυρίτιο μπορεί να παρασκευαστεί με θέρμανση πυριτίας και άνθρακα σε έναν ηλεκτρικό κλίβανο, χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια άνθρακα. Το άμορφο πυρίτιο μπορεί να παρασκευαστεί ως καστανόχρωμη σκόνη, η οποία στη συνέχεια μπορεί να λιώσει ή να εξατμιστεί. Η διαδικασία Czochralski χρησιμοποιείται για την παραγωγή μονών κρυστάλλων πυριτίου για συσκευές στερεάς κατάστασης και ημιαγωγών. Το υπερπυριτικό πυρίτιο μπορεί να παρασκευαστεί με μία διαδικασία ζώνης εκκένωσης κενού και με θερμικές αποσυνθέσεις εξαιρετικά καθαρού τριχλωροσιλανίου σε ατμόσφαιρα υδρογόνου.

Ταξινόμηση στοιχείων: Ημιμεταλλική

Ισότοπα: Υπάρχουν γνωστά ισότοπα πυριτίου που κυμαίνονται από Si-22 έως Si-44. Υπάρχουν τρία σταθερά ισότοπα: Al-28, Al-29, Al-30.

• Πυκνότητα (g / cc): 2.33
• Σημείο τήξης (Κ): 1683
• Σημείο βρασμού (Κ): 2628
• Εμφάνιση:Άμορφη μορφή είναι καφέ σκόνη. κρυσταλλική μορφή έχει ένα γκρι
• Ατομική ακτίνα (μετα μεσημβριας): 132
• Ατομικός τόμος (cc / mol): 12.1
• Ομοιογενές ακτίνα (μετα μεσημβριας): 111
• Ιονικό ακτίνα: 42 (+ 4e) 271 (-4e)
• Ειδική θερμότητα (@ 20 ° C J / g mol): 0.703
• Σύντηξη Θερμότητας (kJ / mol): 50.6
• Εξάτμιση θερμότητας (kJ / mol): 383
• Θερμοκρασία Debye (Κ): 625.00
• Pauling Αρνητικότητα Αριθμός: 1.90
• Πρώτη ενέργεια ιονισμού (kJ / mol): 786.0
• Κράτη οξείδωσης: 4, -4
• Δομή δικτυώματος: Διαγώνιος
• Σταθερό πλέγμα (Å): 5.430
• Αριθμός μητρώου CAS: 7440-21-3

• Το πυρίτιο είναι το όγδοο άφθονο στοιχείο του σύμπαντος.
• Οι κρύσταλλοι πυριτίου για ηλεκτρονικά πρέπει να έχουν καθαρότητα ενός δισεκατομμυρίου ατόμων για κάθε άτομο μη πυριτίου (99,9999999% καθαρό).
• Η πιο κοινή μορφή πυριτίου στο φλοιό της Γης είναι το διοξείδιο του πυριτίου με τη μορφή άμμου ή χαλαζία.
• Το πυρίτιο, όπως και το νερό, επεκτείνεται καθώς αλλάζει από υγρό σε στερεό.
• Οι κρύσταλλοι οξειδίου του πυριτίου υπό μορφή χαλαζία είναι πιεζοηλεκτρικοί. Η συχνότητα συντονισμού του χαλαζία χρησιμοποιείται σε πολλά ρολόγια ακριβείας.

• Κόφτης, Ελισάβετ Γ. (1978). Ανατομία φυτών. Μέρος 1 Κύτταρα και ιστοί (2η έκδ.). Λονδίνο: Έντουαρντ Άρνολντ. ISBN 0-7131-2639-6.
• Greenwood, Norman Ν.; Earnshaw, Alan (1997). Χημεία των στοιχείων (2η έκδ.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
• Voronkov, M. ΣΟΛ. (2007). "Εποχή πυριτίου". Ρωσική Εφημερίδα της Εφαρμοσμένης Χημείας. 80 (12): 2190. doi:10.1134 / S1070427207120397
• Weast, Robert (1984). CRC, Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής. Boca Raton, Φλόριντα: Εκδόσεις Χημικών Ελαστικών Εταιρειών. σ. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
• Zulehner, Werner; Neuer, Bernd. Rau, Gerhard, "Silicon", Η Εγκυκλοπαίδεια της Βιομηχανικής Χημείας του Ullmann, Weinheim: Wiley-VCH, δύο:10.1002 / 14356007.α23_721