Silicij (kemijski element) svojstva karakteristična formula. Otvaranje priča Silicij

Mnogi moderni tehnološki uređaji i aparati su stvoreni zbog jedinstvenih svojstava tvari koje se nalaze u prirodi. Čovječanstvo pri eksperimentiranju i pažljivim proučavanjem elemenata koji nas okružuju stalno nadograđuje svoj izum - to se zove tehnološki napredak. Ona se temelji na jednostavan, pristupačan svima stvarima koje nas okružuju u svakodnevnom životu. Na primjer, pijesak, što može biti iznenađujuće i neobično? Znanstvenici su uspjeli izolirati od silikona - kemijskog elementa, bez kojih ne bi bilo ni računalna oprema. Njegova područje primjene je raznolika i stalno se širi. To se postiže jedinstvenim svojstvima atoma silicija, njegova struktura i mogućnost jednostavnih spojeva s drugim tvarima.

svojstvo

U periodičkom sustavu, razvijen D. I. Mendeleevym, silicij (kemijski element) označen simbolom Si. To se odnosi na nemetala, nalazi se u glavnoj četvrte skupine trećeg perioda, ima atomski broj 14. Blizina ugljika nije slučajno: u mnogim svojim svojstvima mogu se usporediti. Ne nalazi u prirodi u čistom obliku, kao aktivni element i ima dovoljno jaku vezu s kisikom. Osnovni materijal - silicijev dioksid, koji je oksid i silikati (pijesak). Kada se to silicij (njegov prirodni spoj) je jedan od najčešćih kemijskih elemenata u svijetu. Maseni udio frakcije to je samo na drugi kisik (više od 28%). Gornji sloj sadrži kora silicijev dioksid u obliku (to kvarc), različite vrste gline i pijeska. Drugi najčešći skupina je sastavljena od njegovih silikata. Na dubini od oko 35 km s površinskim slojevima postavljeni granit i bazalt depozite koji uključuju silicij spojeva. Postotak sadržaj Zemljinoj jezgri nije shvatio, ali najbliži površinskih slojeva plašt (do 900 km) sadrže silikate. Pripravak koncentracije morska voda silikon je 3 mg / l, lunarni tlo 40% se sastoji od spojeva. Kozmos, koje je čovječanstvo do sada je ispitao sadrže ovaj kemijski element u velikim količinama. Na primjer, spektralna analiza od meteorita, koji se približava zemlju na udaljenosti koja je dostupna istraživačima, pokazalo je da se sastoje od 20% silicija. Postoji mogućnost formiranja života na temelju ovog elementa u našoj galaksiji.

proces istraživanja

Povijest otkrića kemijskog elementa silicija ima nekoliko faza. Mnoge tvari, sistematiziranih Mendeljejev, koriste čovječanstvo stoljećima. Štoviše, elementi su u prirodnom obliku, i .e. u spojevima koji nisu kemijski tretirane, i sva njihova svojstva nisu bili poznati ljudi. U procesu proučavanja sve značajke tvari se pojavio novih koristi. Svojstva silicija do sada nije ispitana do kraja - ovaj element je dovoljno širok i raznolik raspon primjene ostavlja prostor za nova otkrića za buduće generacije znanstvenika. Moderna tehnologija znatno će ubrzati taj proces. U XIX stoljeću, mnogi poznati kemičari su težak da biste dobili čistu silicija. Po prvi put je to bilo moguće napraviti Tenaru L. i J. Gay-Lussac 1811., ali je otkriće elementa pripada J. Berzelius, koji je u stanju ne samo identificirati tvar, ali i da ga opisati. Kemičar iz Švedske dobio silicija u 1823., za to je koristio metalni kalij i kalijeva sol. Reakcija se dogodio u katalizatora u obliku topline. Dobivena tvar jednostavan sivo smeđe boje je amorfni silicij. Kristal čistoće elementa je dobiven 1855 Sainte-KLER Devilem. Složenost je izravno vezan uz dodjelu atomskih veza visoke čvrstoće. U oba slučaja, kemijska reakcija odnosi se na proces pročišćavanja iz nečistoća, amorfni i kristalinični modeli imaju različita svojstva.

Silicij: kemijski element izgovor

Prvi naziv dobivenog praha - Kizel - predložio je Berzelius. U Velikoj Britaniji i SAD-silicij, a danas se spominje kao silicij (Silicijev) ili silikona (silikonske). Pojam potječe od latinske riječi „kremen” (ili „kamen”), te u većini slučajeva to je povezano s konceptom „zemlje” zbog raširena u prirodi. Ruski izgovor kemikalije je drugačiji, to sve ovisi o izvoru. On je pozvao silicij (Zakharov primjenjuje pojam u 1810.), Sicilija (1824. Dvigubsky, Solovyov), silicij (1825, strah), a samo u 1834., ruski kemičar njemački Ivanovič Gess uvodi ime koje do sada koristili većina izvori - silicija. Periodni Mendeljejev sustav je označen simbolom Si. Kako čitati kemijski element silicij? Mnogi znanstvenici zemalja engleskog govornog područja izgovoriti njegovo ime kao „B” ili koristiti riječ „silikon”. Stoga je svjetski poznati naziv u dolini, koja je istraživanje i proizvodnju računalne hardverske platforme. Ruskog govornog stanovništva se odnosi na silicij elementa (od grčke riječi „litica planina”).

Budući da je u prirodi: polja

Cjelokupni sustav planinskim sastoji od silikonskih supstancija, koji se ne nalaze u čistom obliku, zato što su sve poznate minerali dioksida ili silikata (aluminosilikati). Nevjerojatna ljepota kamenja koje koriste osobe kao ukrasna materijal - to opals, ametisti, tipa kvarc, Jasper, kalcedona, ahat, gorski kristal, karneol i mnogi drugi. Formiraju se zbog pojave raznih silicijevih spojeva koji određuje gustoću strukture, boja i smjer upotrebe. Pregled anorganske svijetu može biti povezan s istim kemijski element, na kojem je okolina formira jake veze s metala ili metala (cink, magnezij, kalcij, titan, mangana i tako dalje. D.). U usporedbi s drugim tvarima, silicij prilično lako dostupna za ekstrakciju na industrijskoj razini: ona se nalazi u većini vrsta ruda i minerala. Dakle, aktivno minirana depoziti su povezane s najviše pristupačne izvore energije nego u teritorijalnim klastera materije. Quartzites i kvarcnog pijeska koji su dostupni u svim zemljama. Većina velikih proizvođača i silikonske dobavljači su: Kina, Francuska, Norveška, Sjedinjene Američke Države (West Virginia, Ohio, Alabama, New York), Australija, Južna Afrika, Kanada, Brazil. Svi proizvođači koriste razne načine, što ovisi o vrsti proizvoda (tehničkih, poluvodiča, visoko-silicij). Kemijski element obogaćen dodatno ili alternativno, koji je pročišćen od svih vrsta nečistoća ima pojedinačnih svojstava koje ovisi o daljnju upotrebu. To se također odnosi na tvar. Silicij struktura definira opseg njegove primjene.

Povijest korištenja

Vrlo često, zbog sličnosti imena ljudi brkaju silicija i kremen, ali ti pojmovi nisu identične. Mi smo jasno. Kao što je već spomenuto, u prirodi, silicij se ne nalaze u svom čistom obliku, ne može reći o svojim vezama (isto silikona). Glavni minerali i stijene formirane dioksid smo s obzirom na tvar - pijesak (voda i silicij), kvarc i kvarcit, feldspat i kremen. Potonji je čuo moraju imati sve, jer je dao veliki značaj u povijesti čovječanstva. Uz to vezati kameno oruđe od strane ljudi u kameno doba. Njegovi oštri rubovi koji proizlaze iz chipping na stijeni, uvelike olakšava rad drevnih domaćice, te mogućnost oštrenja - lovce i ribolovce. Flint nije imala snage metalnih proizvoda, ali nisu uspjeli instrumenti lako mogao zamijeniti. Njegova uporaba kao kremen trajala mnogo stoljeća - sve do izuma alternativnih izvora.

S obzirom na današnje stvarnosti, svojstva silicija bi bilo moguće iskoristiti materijal za dekoraciju ili stvaranja keramičkog posuđa, s, uz lijep estetski izgled, ima niz izvrsnih funkcionalnih osobina. Poseban smjer njegove primjene zbog izuma stakla prije oko 3000 godina. Ovaj događaj je prilika za stvaranje ogledala, posuđe, Vitraž mozaik spojeva koji sadrže silikon. Formula početne tvari dopunjen potrebne komponente, čime se dobije proizvod u željenu boju i učinak na čvrstoću stakla. Iznenađujuće ljepota i raznolikost umjetničkih djela su izrađene od strane čovjeka iz minerala i kamenja koje sadrže silicij. Ljekovita svojstva ovog elementa su opisane od strane znanstvenika antike i koristiti tijekom cijele povijesti čovječanstva. Oni izložio bunara za pitku skladištenje vode za proizvode koji se koriste u svakodnevnom životu iu medicini. Prašak dobiven mljevenjem se nanosi na rane. Posebna pažnja posvećena je u vodu koja inzistira u lonac napravljen od spojeva koji sadrže silikon. Kemijski sastav elemenata u interakciji s njim, čime se broj uništiti patogene bakterije i mikroorganizme. I to nije sve sektore u kojima smo s obzirom na tvar je vrlo, vrlo traženi. silicij struktura uzrokuje njegovu polivalentnu.

nekretnine

Za više detalja o značajkama materijala potrebno je uzeti u obzir, uzimajući u obzir sve moguće osobine. Plan elementa silicij kemijske karakteristike su fizikalna svojstva električne parametre, studija spojeve i reakcijske uvjete, a tako prolazu. G. silicij u kristalnom obliku je tamno sive boje s metalnim sjaj. Lice-centered cubic rešetku podsjeća ugljika (dijamant), ali zbog veće duljine veza nije tako jaka. Plastični to radi topline do 800 ^{° C,} u drugim slučajevima, i dalje je krhak. Fizikalna svojstva silikona čine ga doista jedinstvena tvar: to je transparentno za infracrveno zračenje. talište - 1410 ⁰ ° C i vrelišta - 2600 ⁰ ° C, gustoća u normalnim uvjetima - 2330 kg / ^m3. Toplinska vodljivost nije konstantna za različitih uzoraka ga se prima u približnom vrijednosti 25 ⁰ ° C Svojstva atoma silicija omogućuju upotrebu kao poluvodiča. Takvi programi su najviše traži u današnjem svijetu. Veličina vodljivosti utječe na sastav silicija i elemenata u kombinaciji s njima. Dakle, za poboljšanu elektronske vodljivosti koriste arsen, antimon, fosfor, na perforiranom - aluminija, galija, bora, indija. Prilikom izrade uređaja sa silicij služi kao površinske obrade vodilice sredstvom, što utječe na rad aparata.

Svojstva silicija kao izvrstan dirigent koristi vrlo intenzivno u modernom instrument. Posebno je važna njegova primjena u proizvodnji sofisticirane opreme (na primjer, moderni računalni uređaji, računala).

Silicij: karakterističan kemijski element

U većini slučajeva, silicij je tetravalentno, postoje i komunikacija u kojoj se može postaviti na dva. Pod normalnim uvjetima je slabo aktivan, je snažan spoj na sobnoj temperaturi može reagirati samo s fluorom u plinovitom agregatnom stanju. To je zbog blokiranja površinskog filma učinak dioksid, koji se opaža u interakciji s okoline na kisik ili vodu. Za poticanje reakcije koje su potrebne za korištenje katalizatora: povećanje temperature je idealan za tvari kao što su silicij. Kemijski element reagira s kisikom pri 400-500 ° C ^0, čime Dioxid film povećava, procesa oksidacije. Kada se temperatura podigne na 50 ⁰ ° C kroz reakcijsku smjesu je brom, klor, jod, pri čemu se formira hlapive tetrahalides. Kiselinama silicij ne reagira, uz iznimku smjesu fluorovodične i dušične kiseline, a svaki alkalijskih u zagrijanom stanju je otapalo. Silani proizvodi samo razgradnje silicides u reakciji s vodikom ne ući. Najviše snage i kemijski spojevi razlikuju pasivnost s borom i ugljika. Visoka otpornost na lužine i kiseline, sa spojem dušika, koji se javlja pri temperaturama iznad 1000 ⁰ C. silicides su dobiveni reakcijom s metalima, a u ovom slučaju ovisi o valenciji komplementarne elementa, koji pokazuje silikon. Formula tvar oblikovan uz sudjelovanje prijelaznog metala je otporan na kiseline. Struktura atoma silicija izravno utječe na njegova svojstva i sposobnost za interakciju s drugim elementima. Proces formiranja obveznica u prirodi i kada je izložen tvari (u laboratoriju, industrijsko okruženje) znatno razlikuje. Silicij struktura poprima svoj kemijske aktivnosti.

struktura

Struktura krugu od atoma silicija ima svoje karakteristike. Punjenja jezgre 14, koji odgovara broju sekvence u periodičkom sustavu. Broj nabijenih čestica: protoni - 14; elektron - 14; neutroni - 14. Struktura spoja atoma silicija je sljedeći: Si +14) 2), 8), 4. Na zadnjem (izvana) razina elektrona su 4 koje određuje stupanj oksidacije s znak „+” ili „-”. Silicijevog oksida ima formulu _SiO2 (valencija 4+), isparivo vodika spoj - SIH ₄ (valencija -4). Velika količina atoma silicija može u nekim spojevima imaju koordinacijski broj 6, kao što je spoj sa fluorom. Molekulska masa - 28 atomske polumjer - 132 ps, elektron konfiguracija ljuska: 1 S 2S ^{2 2} 3 ^{2 6} 2P 3P ^2.

primjena

Površinski aktivne tvari ili u potpunosti dopiran silicij služi kao poluvodiča nakon stvaranja mnogih uključujući preciznost, uređaja (npr solarnih ćelija, tranzistora, ispravljača i t. D.). Najčišćom silicij se koristi za stvaranje solarne ćelije (energije). Tip monokristala se koristi za proizvodnju ogledala i laserske plina. Silicijevi spojevi dobiveni staklenih, keramičkih pločica, keramika, porculan i zemljani. Raznolikost vrsta robe proizvedene teško je opisati, njihovo iskorištavanje događa u svakodnevnom životu, umjetnosti i znanosti, na radnom mjestu. Nastala cementa je sirovina za izradu mješavine i cigla dorade materijala. Distribucija ulja, maziva na bazi silikonskih spojeva može značajno smanjiti trenje u pokretnih dijelova mnogih mehanizama. Silicides zbog jedinstvenih svojstava agresivnim medijima pulta (kiseline, temperature) su naširoko koristi u industriji. Njihovi električna, nuklearna i kemijska pokazatelji uzeti u obzir stručnjaka o složenim produkcije, ne igra nikakvu malu ulogu i strukturu atoma silicija.

Mi smo na popisu najvažnijih high-tech i napredne na datum primjene. Najčešći, koji se proizvodi u velikim količinama Tehnički silicij se koristi na nekoliko načina:

1. Kao sirovine za proizvodnju čiste tvari.
2. Za legiranje metalurgiji: prisutnost silicija povećava upornost, poboljšava otpornost na koroziju i mehaničku čvrstoću (s viškom tog elementa, legura može postati previše krhki).
3. Kao sredstvo za dezoksidaciju uklanjanje viška kisika iz metala.
4. Sirovina za proizvodnju silana (Si spojevi s organskim tvarima).
5. Za proizvodnju vodika silicij željeza legure.
6. Proizvodnja solarnih panela.

Velika vrijednost tvari i za normalno funkcioniranje organizma. Silicij struktura, njegova svojstva su u ovom slučaju presudan. U tom slučaju, višak ili nedostatak dovodi do ozbiljnih bolesti.

Ljudsko tijelo

Medicina je dugo vremena pomoću silicija kao baktericidno i antiseptično. Ali sa svim prednostima vanjsku upotrebu taj element mora stalno obnavljati u ljudskom tijelu. Normalna razina njegov sadržaj će poboljšati život u cjelini. U slučaju nedostatka više od 70 elemenata u tragovima i vitaminima koji su metaboliziraju u tijelu, što je znatno niže otpornosti na razne bolesti. Najveći postotak silicija je u promatranom kostiju, kože, tetiva. On igra ulogu strukturni element koji podržava snagu i daje elastičnost. Svi skeletni tvrdog tkiva formirane na teret svojih spojeva. Kao rezultat nedavnih studija pronašao sadržaj silicija u bubrezima, gušterači i vezivnog tkiva. Uloga tih tijela u funkcioniranju tijela je prilično velika, tako smanjujući njegov sadržaj je štetan utjecaj na mnogim ključnim pokazateljima za život. Dan s hranom i vodno tijelo treba dobiti 1 gram silicija - to će pomoći da se izbjegne moguća bolesti kao što su upala kože, omekšavanje kostiju, stvaranje kamenaca u jetri, bubrezima, zamagljen vid, kose i uvjetima za nokte, ateroskleroze. Kada dovoljnu razinu sadržaja ovog elementa povećava imunitet, normalizira metabolizam, poboljšava apsorpciju mnogih elemenata neophodnih za ljudsko zdravlje. Najveća količina silika - u usjevima žitarica, rotkvice, heljda. Će donijeti značajne koristi silicij vode. Za određivanje broja i učestalosti njegove uporabe je najbolje konzultirati sa stručnjakom.