Fakty o kremíku (atómové číslo 14 alebo Si)

Chemické a fyzikálne vlastnosti kremíka

William Andrew / Getty Images

Kremík je metaloidný prvok s atómovým číslom 14 a symbolom prvku Si. V čistej forme je to krehká, tvrdá tuhá látka s modrošedým kovovým leskom. Je známy najmä pre svoj význam ako polovodič.

Rýchle fakty: kremík

Názov prvku: SilikónSymbol prvku: ÁnoAtómové číslo: 14Vzhľad: Kryštalická kovová tuhá látkaSkupina: Skupina 14 (Carbon Group)Obdobie: Obdobie 3Kategória: MetaloidDiscovery: Jöns Jacob Berzelius (1823)

Základné fakty o kremíku

Atómové číslo : 14

Symbol: Áno

Atómová hmotnosť : 28,0855

Objav: Jons Jacob Berzelius 1824 (Švédsko)

Konfigurácia elektrónov : [Nie] 3 s^dva3p^dva

Pôvod slova: latinsky: pazúrik, pazúrik: pazúrik

Vlastnosti: Teplota topenia kremíka je 1410 °C, teplota varu je 2355 °C, špecifická hmotnosť je 2,33 (25°C), s valenciou 4. Kryštalický kremík má kovovo sivastú farbu. Kremík je relatívne inertný, ale je napadnutý zriedenými zásadami a halogénmi. Kremík prepúšťa viac ako 95 % všetkých infračervených vlnových dĺžok (1,3-6,7 mm).

Používa: Kremík je jedným z najviac široko používané prvky . Kremík je dôležitý pre život rastlín a zvierat. Rozsievky extrahujú oxid kremičitý z vody, aby si vytvorili svoj bunkové steny . Silica sa nachádza v popole rastlín a v ľudskej kostre. Kremík je dôležitou zložkou ocele. Karbid kremíka je dôležitým abrazívom a používa sa v laseroch na vytváranie koherentného svetla pri 456,0 nm. Kremík dopovaný gálom, arzénom, bórom atď. sa používa na výrobu tranzistorov, solárnych článkov, usmerňovačov a iných dôležitých elektronických zariadení v pevnej fáze. Silikón je trieda užitočných zlúčenín vyrobených z kremíka. Silikóny siahajú od kvapalín po tvrdé pevné látky a majú mnoho užitočných vlastností, vrátane použitia ako lepidlá, tmely a izolátory. Piesok a hlina sa používajú na výrobu stavebných materiálov. Oxid kremičitý sa používa na výrobu skla, ktoré má mnoho užitočných mechanických, elektrických, optických a tepelných vlastností.

Zdroje: Kremík tvorí 25,7 % hmotnosti zemskej kôry, čo z neho robí druhý najrozšírenejší prvok (prevyšuje ho kyslík). Kremík sa nachádza v slnku a hviezdach. Je hlavnou zložkou triedy meteoritov známych ako aerolity. Kremík je tiež súčasťou tektitov, prírodného skla neistého pôvodu. Kremík sa v prírode nenachádza voľne. Bežne sa vyskytuje ako oxid a silikáty, vrátane piesku , kremeň, ametyst, achát, pazúrik, jaspis, opál a citrín. Silikátové minerály zahŕňajú žulu, rohovec, živec, sľudu, íl a azbest.

Príprava: Kremík možno pripraviť zahrievaním oxidu kremičitého a uhlíka v elektrickej peci s použitím uhlíkových elektród. Amorfný kremík sa môže pripraviť ako hnedý prášok, ktorý sa potom môže roztaviť alebo odpariť. Czochralského proces sa používa na výrobu monokryštálov kremíka pre polovodičové a polovodičové zariadenia. Hyperčistý kremík možno pripraviť vákuovým plavákovým zónovým procesom a tepelným rozkladom ultračistého trichlórsilánu v atmosfére vodíka.

Klasifikácia prvkov: Semimetalické

Izotopy: Sú známe izotopy kremíka od Si-22 po Si-44. Existujú tri stabilné izotopy: Al-28, Al-29, Al-30.

Silikónové fyzické údaje

Hustota (g/cc):2.33 Bod topenia (K):1683 Bod varu (K):2628 Vzhľad: Amorfná forma je hnedý prášok; kryštalická forma má sivú Atómový polomer (popoludnie):132 Atómový objem (cc/mol):12.1 Kovalentný polomer (popoludnie):111 Iónový polomer :42 (+4e) 271 (-4e) Špecifické teplo (@20 °C J/g mol):0,703 Fúzne teplo (kJ/mol):50.6 Teplo odparovania (kJ/mol):383 Teplota Debye (K):625,00 Paulingovo záporné číslo:1,90 Prvá ionizujúca energia (kJ/mol):786,0 Oxidačné stavy :4, -4 Mriežková štruktúra:Uhlopriečka Mriežková konštanta (Å):5 430 Registračné číslo CAS :7440-21-3

Čistý kremík má lesklý, kovový lesk. Martin Konôpka / EyeEm, Getty Images

Silikónové drobnosti

• Kremík je ôsmy najrozšírenejší prvok vo vesmíre.
• Kremíkové kryštály pre elektroniku musia mať čistotu jednu miliardu atómov na každý nekremíkový atóm (čistota 99,9999999 %).
• Najbežnejšou formou kremíka v zemskej kôre je oxid kremičitý vo forme piesku alebo kremeňa.
• Kremík, podobne ako voda, sa pri prechode z kvapalného na pevný expanduje.
• Kryštály oxidu kremičitého vo forme kremeňa sú piezoelektrické. Rezonančná frekvencia kremeňa sa používa v mnohých presných hodinkách.

Zdroje

• Cutter, Elizabeth G. (1978). Anatómia rastlín. Časť 1 Bunky a tkanivá (2. vydanie). Londýn: Edward Arnold. ISBN 0-7131-2639-6
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chémia prvkov (2. vydanie). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
• Voronkov, M. G. (2007). „Silikónová éra“. Ruský časopis aplikovanej chémie . 80 (12): 2190. doi: 10.1134/S1070427207120397
• West, Robert (1984). CRC, Príručka chémie a fyziky . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
• Zulehner, Werner; Neuer, Bernd; Rau, Gerhard, 'Silikónový', Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie , Weinheim: Wiley-VCH, doi: 10.1002/14356007.a23_721