Елементи - кремній
Кремній
 <---Aluminum Фосфор ---> |
|
Кремній - другий елемент чотирнадцятої колонки таблиці періодів. Він класифікується як член металоїди . Кремній є восьмим за поширеністю елементом у Всесвіті та другим за кількістю в земній корі після кисню. Атоми кремнію мають 14 електронів і 14 протонів з 4 валентними електронами у зовнішній оболонці.
Характеристики та властивості
У стандартних умовах кремній є твердим речовиною. У своїй аморфній (випадковій) формі він виглядає як коричневий порошок. У своїй кристалічній формі це сріблясто-сірий металевий матеріал, який є крихким і міцним.
Кремній вважається напівпровідником, що означає, що він має електронну провідність між провідником та провідником. Його провідність зростає з підвищенням температури. Ця властивість робить кремній цінним елементом у електроніки .
За допомогою своїх чотирьох валентних електронів кремній може утворювати ковалентні або іонні зв’язки, віддаючи або ділячись чотирма електронами оболонки. Водночас це відносно інертний елемент і не реагує з киснем або водою у твердому вигляді.
Де знаходиться кремній на Землі?
Кремній становить близько 28% земної кори. Зазвичай він не зустрічається на Землі у вільному вигляді, але зазвичай міститься в силікаті мінерали . На ці мінерали припадає 90% земної кори. Однією із поширених сполук є діоксид кремнію (SiOдва), який більш відомий як кремнезем. Кремній набуває різних форм, включаючи пісок, кремінь і кварц.
Інші важливі мінерали кремнію та гірські породи включають граніт, тальк, діорит, слюду, глину та азбест. Цей елемент також міститься у самоцвітах, включаючи опали, агати та аметисти.
Як сьогодні використовується кремній?
Кремній використовується в різних сферах застосування та в різних матеріалах. Більшість застосувань кремнію використовують силікатні мінерали. Сюди входять скло (з піску), кераміка (з глини) та абразиви. Силікати також використовуються для виготовлення портландцементу, який використовується для виготовлення бетону та ліпнини.
Кремній також використовується для виготовлення синтетичних сполук, званих силіконами. Силікони використовують для виготовлення мастильних матеріалів, мастил, гумових матеріалів, гідроізоляційних матеріалів та шпаклівки.
Чистий кремній використовується у виробництві напівпровідникових мікросхем для електроніки. Ці мікросхеми формують мозок сучасної електроніки, включаючи комп’ютери, телевізори, відеоігрові приставки та мобільні телефони.
Кремній також використовується в металевих сплавах разом з алюмінієм, залізом і сталлю.
Як це було виявлено?
Французький хімік Антуан Лавуазьє був одним з перших вчених, який припустив, що в речовині кварц може бути новий елемент в 1789 році. Пізніше вчені продовжували вивчати кварц, але саме шведський хімік Йонс Якоб Берцеліус вперше виділив елемент кремній і виготовив зразок у 1824 році.
Звідки кремній отримав свою назву?
Назва походить від латинського слова 'silicus', що означає 'кремінь'. Кремінь - мінерал, що містить кремній.
Ізотопи
Кремній природним чином зустрічається в одному з трьох стабільних ізотопів: кремній-28, кремній-29- і кремній-30. Близько 92% кремнію становить кремній-28.
Цікаві факти про кремній
- Кремній має відносно унікальну властивість елемента в тому, що він розширюється, коли замерзає, як вода.
- Він має високу температуру плавлення 1400 градусів Цельсія і кипить при 2800 градусах Цельсія.
- Найбільш поширеною сполукою в земній корі є діоксид кремнію.
- Карбід кремнію (SiC) часто використовується як абразив і майже такий же твердий, як алмаз.
- Кремнієві пластини для комп'ютерних чіпів 'вирощують' за допомогою процесу Чохральського.
Детальніше про елементи та періодичну систему
Елементи
Періодична таблиця
Більше предметів хімії
