Silicon (unsur kimia) sipat Rumus ciri. carita lawang Silicon

Loba alat téhnologis modern jeung apparatuses geus dijieun alatan sipat unik zat kapanggih di alam. Umat manusa ku experimentation jeung pangajaran ati tina unsur nu ngurilingan kami terus upgrades penemuan sorangan - proses ieu disebut kamajuan téhnologis. Hal ieu dumasar kana basajan, diaksés ka dulur perkara anu ngurilingan kami dina kahirupan sapopoe. Contona, pasir, naon eta tiasa héran tur luar biasa? Élmuwan éta bisa ngasingkeun tina silikon teh - unsur kimia, tanpa nu pasti bakal euweuh parabot komputer. médan miboga aplikasi téh rupa-rupa sarta terus ngembangna. Ieu kahontal ku sipat unik tina atom silikon, struktur sarta kamungkinan sanyawaan basajan kalawan zat lianna.

hal nu husus

Dina sistem periodik, dimekarkeun D. I. Mendeleevym, silikon (unsur kimia) dituduhkeun ku simbol Si. Ieu nujul kana non-logam, anu lokasina di utama grup kaopat tina jaman katilu, boga wilangan atom 14. Anak deukeutna kana karbon teu kahaja: di loba sipat disebut comparable. Teu kapanggih di alam dina formulir murni, sakumaha unsur aktif sarta boga beungkeut sahingga kuat ku oksigén. basa baku - silika, nu mangrupa oksida, sarta silikat (keusik). Nalika silikon ieu (sanyawa alam na) mangrupa salah sahiji unsur kimia anu paling umum di dunya. Eusi fraksi massa éta kadua ukur keur oksigén (leuwih ti 28%). The kulit lapisan luhur ngandung silikon dioksida dina wangun (quartz ieu), sagala rupa jenis liat jeung keusik. Grup paling umum kadua diwangun ku silikat na. Di jerona kira 35 km ti lapisan permukaan nu disusun granit jeung basalt deposit, nu ngawengku sanyawa silikon. Persentase eusi inti bumi teu ilahar kaluar acan, tapi pangdeukeutna ka lapisan beungeut mantel nu (nepi ka 900 km) ngandung silikat. Komposisi konsentrasi seawater silikon nyaeta 3 mg / l, taneuh lunar 40% diwangun ku sanyawa. Kosmos, nu umat manusa kana tanggal geus nalungtik ngandung unsur kimia ieu dina jumlah badag. Contona, analisis spéktral of meteorites, nu ngadeukeutan taneuh dina jarak anu disadiakeun pikeun peneliti, geus ngabuktikeun yén maranéhna diwangun ku 20% silikon. Aya kamungkinan formasi hirup dina dasar unsur ieu di galaksi urang.

prosés panalungtikan

Sajarah kapanggihna tina silikon unsur kimia boga sababaraha tahapan. Loba zat, systematized Mendeleev, dipaké ku manusa pikeun abad. Leuwih ti éta, elemen anu dina formulir alam Nyai .e. di sanyawa nu teu acan kimia dirawat, tur sagala sipat maranéhanana teu dipikawanoh keur batur. Dina prosés diajar sagala fitur tina hiji zat anjeunna mucunghul kagunaan anyar. Sipat silikon jeung titimangsa teu acan neuleuman dugi tungtungna - unsur ieu sahingga rupa-rupa sarta sagala rupa aplikasi daun kamar pikeun pamanggihan anyar keur generasi kahareup élmuwan. téhnologi modéren nyata bakal ngagancangkeun prosés ieu. Dina abad XIX, loba kimiawan kawentar geus nyobian pikeun meunangkeun silikon murni. Pikeun kahiji kalina ieu mungkin nyieun Tenaru L. sarta J. Gay-Lussac dina 1811, tapi kapanggihna unsur milik J. Berzelius, saha éta bisa henteu ngan ngaidentipikasi zat, tapi ogé pikeun ngajelaskeun eta. Kimiawan ti Swédia ngagaduhan silikon dina 1823, keur kieu anjeunna dipaké kalium logam jeung uyah kalium. réaksi nu lumangsung di katalis dina bentuk panas. Zat basajan warna abu-coklat anu dihasilkeun mangrupa silikon amorf. Kristal unsur murni dimenangkeun dina 1855 Sainte-Kler Devilem. pajeulitna kasebut langsung patali jeung alokasi hiji beungkeut atomik kakuatan tinggi. Dina duanana kasus, réaksi kimia anu diarahkeun ka prosés purifikasi tina najis, model amorf jeung kristalin mibanda pasipatan béda.

Silicon: kimiawi ngucapkeun unsur

Ngaran mimiti bubuk anu dihasilkeun - Kizel - ieu diusulkeun ku Berzelius. Di Britania Raya jeung Amérika Serikat silikon sarta dinten ieu disebut minangka silikon (Silicium) atanapi silicone (Silicon). Istilah asalna tina basa Latin kecap "Flint" (atawa "batu"), sarta di hal nu ilahar eta dihijikeun ka konsép "bumi" alatan sumebar lega di alam. ngucapkeun Rusia of kimia mah béda, éta sadayana gumantung kana sumberna. Nya ieu nu disebut silika (Zakharov dilarapkeun dina istilah dina 1810), Sisilia (1824, Dvigubsky, Solovyov), silika (1825, sieun), sarta ngan dina 1834, anu Rusia kimiawan Jérman Ivanovich Gess nawarkeun ngaran nu nepi ka kiwari dipaké paling sumber - silikon. The periodik Mendeleyev System anjeunna simbol ditunjuk Si. Kumaha maca unsur silikon kimia? Loba sarjana nagara Inggris-diomongkeun ngucapkeun ngaranna jadi "B" atanapi nganggo kecap "silicone". Mangkana nami dunya-kawentar lebak, nu mangrupakeun hasil panalungtikan jeung manufaktur tina platform hardware komputer. Populasi Rusia-diomongkeun nujul kana unsur silikon (tina kecap Yunani "gawir Gunung").

Keur di alam: huma

Sistem gunung sakabéh diwangun ku sanyawa silikon, nu teu kapanggih dina bentuk murni, sabab sagala mineral dipikawanoh téh dioxides atanapi silikat (aluminosilicates). Para menak kaéndahan batu dipaké ku jalma salaku bahan hias - eta opals, amethysts, tipe quartz, Jasper, chalcedony, agate, kristal batu, carnelian sarta loba batur. Aranjeunna kabentuk alatan kajadian tina rupa sanyawa silikon nu ditangtukeun dénsitas, struktur, warna na arah pamakéan. Marios dunya anorganik bisa dikaitkeun kalayan unsur kimia sami, nu lingkungan ngabentuk beungkeut kuat kalawan logam atanapi logam (séng, magnésium, kalsium, mangan, titanium jeung saterusna. D.). Ku ngabandingkeun jeung zat sejenna, silikon cukup gampang diakses pikeun ékstraksi dina skala industri: eta anu kapanggih dina paling tipe ores sarta mineral. Ku alatan éta, deposit aktip ditambang dikaitkeun kana sumber paling affordable énergi ti ka klaster diwengku zat. Quartzites jeung keusik quartz nu sadia dia sakabeh nagara. Paling pabrik utama na suppliers silikon téh: Cina, Perancis, Norwégia, Indonesia (Virginia Kulon, Ohio, Alabama, New York), Australia, Afrika Kidul, Kanada, Brazil. Kabéh pabrik ngagunakeun rupa-rupa cara, anu gumantung kana jinis produk (teknis, semikonduktor, luhur-silikon). unsur kimia enriched Sajaba atanapi Alternatipna, dimurnikeun tina sakabeh tipe pangotor miboga sipat individu nu gumantung kana pamakéan salajengna na. Ieu ogé lumaku pikeun zat. Struktur Silicon ngahartikeun lingkup aplikasi na.

Sajarah pamakean

Mindeng pisan, sabab tina kasaruaan tina ngaran jalma galau silikon jeung Flint, tapi konsep ieu henteu idéntik. Kami jelas. Sakumaha geus disebutkeun, di alam, silikon teu kapanggih dina formulir murni na, teu tiasa nyarios ngeunaan koneksi na (nu silika sarua). Mineral utama jeung batu ngawujud dioksida urang tempo zat - zat mangrupa pasir (cai jeung silika), quartz na quartzite, feldspar sarta Flint. dimungkinkeun dina sempet ngadéngé kudu boga sagala, sabab dirumuskeun pentingna hébat dina sajarah umat manusa. Kalawan ieu dasi pakakas batu ku manusa salila Jaman Batu. edges seukeut na hasilna tina chipping of bedrock nu, kalawan gedé-gedéan facilitates karya tina ibu rumah tangga kuna, sarta kamungkinan Asah - hunters jeung nalayan. Flint teu boga kakuatan produk logam, tapi instrumen gagal bisa gampang diganti. Na pamakéan sakumaha Flint a lumangsung loba abad ka - dugi ka penemuan sumber alternatif.

Kalawan hal mun realities dinten ieu, sipat silikon nyieun mungkin mun mangpaatkeun bahan pikeun hiasan atawa kreasi tableware keramik, jeung, sajaba mangrupa pintonan estetika nice, eta boga sababaraha qualities hanca alus teuing. A arah misah tina aplikasi na alatan penemuan kaca kira 3000 taun ka tukang. acara ieu disadiakeun hiji kasempetan pikeun nyieun kaca spion, masakan, mosaic kaca patri sanyawa nu ngandung silikon. zat awal Rumus supplemented komponén perlu, sahingga produk pikeun méré warna dipikahoyong tur pangaruh dina kakuatan gelas. Endah kageulisan tur rupa karya seni Tembok diwangun ku lalaki ti mineral jeung batu ngandung silikon. Sipat penyembuhan unsur ieu geus dijelaskeun ku élmuwan ti jaman baheula jeung dipaké sapanjang sajarah umat manusa. Aranjeunna diteundeun kaluar sumur keur minum neundeun cai keur produk dipaké dina kahirupan sapopoé jeung dina ubar. Powder diala ku grinding ieu dilarapkeun kana tatu. perhatian husus ieu modal pikeun cai nu insists dina pot dijieunna tina sanyawaan nu ngandung silikon. komposisi unsur kimia berinteraksi kalawan éta, sahingga jumlahna ngancurkeun kuman pathogenic na mikroorganisme. Tur éta teu sakabéh sektor mana urang aya tempo zat pisan, pisan dina paménta. Struktur silikon ngabalukarkeun multifunctionality na.

pasipatan

Pikeun rinci langkung lengkep ihwal fitur bahan perlu nimbang, nyokot kana akun sagala sipat nu mungkin. Rencana ciri kimiawi unsur silikon kaasup sipat fisik, parameter listrik, sanyawa ulikan jeung kaayaan réaksi, sarta jadi petikan maranéhanana. G. Silicon dina formulir kristalin ngabogaan warna abu poék ku Sheen logam. Raray-dipuseurkeun kisi kubik karbon nyarupaan (inten), tapi alatan panjang gede tina Tumbu henteu sakumaha kuat. Palastik hancana panas nepi ka 800 ^{° C,} dina kasus séjén, éta tetep rapuh. Sipat fisik silikon nyieun zat sabenerna unik: éta transparan pikeun radiasi infra red. titik lebur - 1410 ⁰ C jeung golak nu - 2600 ⁰ C, dénsitas dina kaayaan normal - 2330 kg / m ^3. konduktivitas termal teu konstan keur variasi sampel mangka nampi dina nilai perkiraan 25 ⁰ C. Sipat atom silikon ngawenangkeun pamakéan salaku semikonduktor a. aplikasi sapertos anu paling diminati di dunya dinten ieu. Gedéna konduktivitas pangaruh komposisi silikon sarta elemen, nu ditéang jeung aranjeunna. Ku kituna, pikeun konduktivitas éléktronik ditingkatkeun anu dipaké antimony, arsén, fosfor, pikeun perforated - aluminium, gallium, boron, indium. Nalika nyieun alat jeung silikon dipaké minangka perlakuan permukaan pituduh jeung agén, nu bakal mangaruhan operasi aparat teh.

Sipat silikon salaku hiji konduktor unggulan dipaké rada éksténsif dina alat modern. Hal penting pamakéan na di pabrik alat-alat canggih (e.g., alat komputasi modern, komputer).

Silicon: unsur kimia ciri

Dina kalolobaan kasus, silikon teh nyaeta tetravalent, aya ogé komunikasi nu bisa disetel ka dua. Dina kaayaan normal éta kirang aktip, boga sanyawa kuat dina suhu kamar hijina bisa meta jeung fluorine dina kaayaan agrégat gas. Ieu alatan dina pilem permukaan pangaruh dioksida blocking, nu geus dititénan dina interaksi jeung oksigén ambient atawa cai. Pikeun merangsang réaksi kudu maké katalis: paningkatan dina suhu anu idéal pikeun zat kayaning silikon. unsur kimia meta jeung oksigén di 400-500 ⁰ C, hasilna dioksida nambahan pilem, prosés oksidasi. Lamun hawa geus diangkat ka 50 ⁰ C réaksi kalayan bromin, klorin, iodin, whereby tetrahalides volatile kabentuk. Jeung asam silikon teu meta, iwal ti campuran asam hidroflorat jeung nitrat, bari sagala alkali dina kaayaan dipanaskeun mangrupa pangleyur. Silanes dihasilkeun ngan ku dékomposisi of silikida dina réaksi jeung hidrogén teu ngalebetkeun eta. Kakuatan jeung kimia sanyawa pangluhurna beda passivity kalawan boron jeung karbon. lalawanan tinggi mun alkalis jeung asam, ku sanyawa nitrogén, nu lumangsung dina suhu nu leuwih 1000 ⁰ C. The silikida ditangtukeun ku réaksi kalayan logam, sarta dina hal ieu gumantung kana valency sahiji unsur lawanna, nu nembongkeun silikon. Rumus zat nu ngawujud jeung partisipasi logam transisi tahan ka asam. Struktur atom silikon langsung mangaruhan sipat sarta pangabisa berinteraksi sareng elemen séjén. Prosés formasi beungkeut di alam na nalika kakeunaan zat (di laboratorium, lingkungan industrial) béda signifikan. Struktur Silicon nganggap aktivitas kimiawi na.

struktur

Struktur circuit atom silikon boga ciri sorangan. Muatan inti 14 atomna jumlah runtuyan dina sistem periodik. Jumlah partikel boga muatan: proton - 14; éléktron - 14; neutron - 14. Struktur circuit atom silikon nyaeta: Si +14) 2) 8) 4. Di panungtungan éksternal tingkat éléktron () nyaéta 4 yén nangtukeun gelar oksidasi jeung tanda "+" atawa "-". Silicon oksida boga rumus SiO ₂ (valénsi 4+), sanyawa hidrogén volatile - SiH ₄ (valénsi of -4). loba atom silikon tiasa sababaraha sanyawa boga angka koordinasi 6, kayaning sanyawa kalawan fluorine. Molar massa - 28 atom radius - 132 ps, anu cangkang éléktron konfigurasi: 1s 2s ^{2 2} 3S ^{2 6} 2p 3P ^2.

aplikasi

Surfactants atanapi pinuh doped silikon dipaké salaku semikonduktor kana kreasi loba, kaasup precision, alat (e.g., sél surya, transistor, panyaarah na t. D.). Ultrapure silikon ieu dipaké pikeun nyieun sél surya (énergi). Jenis tunggal kristal anu dipaké pikeun pembuatan kaca spion sarta gas laser. Sanyawa Silicon diala kaca, kotak keramik, karajinan, beling jeung earthenware. The rupa jenis barang dihasilkeun hese nerangkeun, eksploitasi maranéhanana lumangsung dina kahirupan sapopoe, dina seni tur elmu, dina gaw nu. semén anu dihasilkeun nya éta bahan baku pikeun nyieun mixes jeung bahan pagawean bata. Distribusi minyak, minyak bumi dumasar kana sanyawa silicone tiasa nyata ngurangan gesekan dina bagian pindah tina loba mékanisme. Silikida alatan sipat unik dina média counter agrésif (asam, hawa) anu loba dipaké di industri. , Indikator nuklir jeung kimia listrik maranéhna tumut kana akun ahli dina Productions kompléks, muterkeun euweuh peran leutik sarta struktur atom silikon.

Kami geus didaptarkeun paling tinggi-tech tur maju ka aplikasi titimangsa. Paling umum, nu dihasilkeun dina jumlah badag silikon Téknis dipaké dina sababaraha cara:

1. Salaku bahan baku pikeun produksi zat murni.
2. Pikeun alloying Industri Metalurgi: ayana silikon naek refractoriness nu, ngaronjatkeun daya tahan korosi na mékanis kakuatan (kalawan kaleuwihan unsur ieu, alloy nu bisa jadi teuing regas).
3. Salaku deoxidizer pikeun nyoplokkeun kaleuwihan oksigén ti logam.
4. bahan baku pikeun produksi silanes (Si sanyawaan kalawan zat organik).
5. Pikeun ngahasilkeun hidrogén tina alloy silikon-beusi.
6. Produksi panels surya.

nilai badag tina zat jeung fungsi normal tina organisme manusa. Struktur Silicon, sipat na anu dina hal ieu decisive. Dina hal ieu, surplus atawa kurangna eta ngabalukarkeun kasakit serius.

Awak manusa

Ubar pikeun lila maké silikon salaku baktéri sarta antiseptik. Tapi kalayan sagala kauntungan tina pamakéan outdoor unsur ieu kudu terus renewed dina awak manusa. Tingkat normal tina eusina bakal ngaronjatkeun kahirupan sacara umum. Dina acara kurangna leuwih ti 70 elemen renik jeung vitamin aranjeunna métabolismena ku awak, nu lalawanan nyata handap pikeun rupa-rupa kasakit. Persentase pangluhurna silikon watekna dina tulang, kulit, tendons. Anjeunna muterkeun peran unsur struktural anu ngarojong kakuatan jeung méré élastisitas. Sadaya jaringan teuas rangka kabentuk dina expense sanyawa na. Salaku hasil studi panganyarna kapanggih hiji eusi silikon dina ginjal, pankréas jeung jaringan konéktif. Peran awak ieu dina fungsi awak téh rada badag, jadi ngurangan eusina mangrupa dampak detrimental on loba indikator konci mata pencaharian. Dinten tina dahareun jeung awak cai kedah nampi 1 gram ti silikon - ieu bakal nulungan nyegah panyakit mungkin kayaning radang kulit, softening tina tulang, formasi batu dina ati, ginjal, visi kabur, bulu jeung kaayaan kuku, aterosklerosis. Lamun tingkat cukup eusi kekebalan unsur naek ieu, normalizes métabolisme, ngaronjatkeun nyerep loba elemen dipikabutuh pikeun kaséhatan manusa. Jumlah pangbadagna silika - dina pepelakan buckwheat, radishes, sereal. Bakal mawa kauntungan signifikan kana cai silikon. Pikeun nangtukeun jumlah na frékuénsi pamakéan nyaeta pangalusna konsultasi kalayan spesialis a.