Naziv hemije po abecednom redu. Abecedni spisak hemijskih elemenata. Molekul i atom silicijuma

Sva imena hemijskih elemenata potiču od latinski jezik. To je neophodno prvenstveno kako bi naučnici različite zemlje mogli da se razumeju.

Hemijski simboli elemenata

Elementi se obično označavaju hemijskim znakovima (simbolima). Prema prijedlogu švedskog hemičara Berzeliusa (1813), hemijski elementi se označavaju početnim ili početnim i jednim od narednih slova latinskog naziva datog elementa; Prvo slovo je uvijek veliko, drugo malo. Na primjer, vodonik (Hydrogenium) je označen slovom H, kisik (Oxygenium) slovom O, sumpor (Sumpor) slovom S; živa (Hydrargyrum) - slova Hg, aluminijum (Aluminijum) - Al, gvožđe (Ferrum) - Fe, itd.

Rice. 1. Tabela hemijskih elemenata sa nazivima na latinskom i ruskom jeziku.

Ruska imena hemijskih elemenata su često latinska imena sa modifikovanim završetcima. Ali ima i mnogo elemenata čiji se izgovor razlikuje od latinskog izvora. To su ili izvorne ruske riječi (na primjer, željezo), ili riječi koje su prijevodi (na primjer, kisik).

Hemijska nomenklatura

Hemijska nomenklatura je ispravan naziv za hemijske supstance. Latinska riječ nomenclatura prevodi se kao "popis imena"

On rana faza Tokom razvoja hemije, supstance su dobijale proizvoljna, nasumična imena (trivijalna imena). Visoko hlapljive tekućine zvale su se alkoholi, a oni su uključivali "hlorovodonični alkohol" - vodeni rastvor hlorovodonične kiseline, "siliti alkohol" je azotna kiselina, "amonijak alkohol" je vodeni rastvor amonijaka. Uljne tekućine i čvrste tvari nazivali su se uljima, na primjer, koncentrirana sumporna kiselina se zvala "ulje vitriola", a arsenik hlorid se zvao "arsenovo ulje".

Ponekad su supstance nazivane po svom otkriću, na primjer, "Glauberova sol" Na 2 SO 4 * 10H 2 O, koju je otkrio njemački hemičar I. R. Glauber u 17. stoljeću.

Rice. 2. Portret I. R. Glaubera.

Drevna imena su mogla ukazivati ​​na ukus supstanci, boju, miris, izgled, medicinski efekat. Jedna supstanca je ponekad imala nekoliko imena.

Do kraja 18. vijeka, hemičari nisu poznavali više od 150-200 jedinjenja.

Prvi sistem naučnih naziva u hemiji razvila je 1787. komisija hemičara na čelu sa A. Lavoisierom. Lavoisierova hemijska nomenklatura poslužila je kao osnova za stvaranje nacionalnih hemijskih nomenklatura. Da bi hemičari iz različitih zemalja razumjeli jedni druge, nomenklatura mora biti ujednačena. Trenutno se gradi hemijske formule i nazivi neorganskih supstanci podliježu sistemu nomenklaturnih pravila koje je kreirala komisija Međunarodne unije za čistu i primijenjenu hemiju (IUPAC). Svaka supstanca je predstavljena formulom, u skladu sa kojom se konstruiše sistematski naziv jedinjenja.

Rice. 3. A. Lavoisier.

Šta smo naučili?

Svi hemijski elementi imaju latinske korene. Latinski nazivi hemijskih elemenata su opšteprihvaćeni. Oni se prenose na ruski pomoću praćenja ili prijevoda. međutim, neke riječi su izvorne Rusko značenje, kao što su bakar ili gvožđe. Svi su predmet hemijske nomenklature hemijske supstance koji se sastoji od atoma i molekula. Sistem naučnih imena prvi je razvio A. Lavoisier.

Testirajte na temu

Evaluacija izvještaja

Prosječna ocjena: 4.2. Ukupno primljenih ocjena: 768.

Kako koristiti periodni sistem? Za neupućenu osobu, čitanje periodnog sistema je isto kao i za patulja koji gleda u drevne rune vilenjaka. A periodni sistem vam može reći mnogo o svijetu.

Osim što vam dobro služi na ispitu, jednostavno je nezamjenjiv pri rješavanju ogromnog broja hemijskih i fizički problemi. Ali kako to pročitati? Srećom, danas svako može naučiti ovu umjetnost. U ovom članku ćemo vam reći kako razumjeti periodni sistem.

Periodični sistem hemijskih elemenata (Tabela Mendeljejeva) je klasifikacija hemijskih elemenata koja utvrđuje zavisnost različitih svojstava elemenata o naelektrisanju atomskog jezgra.

Istorija stvaranja Tabele

Dmitrij Ivanovič Mendeljejev nije bio običan hemičar, ako neko tako misli. Bio je hemičar, fizičar, geolog, metrolog, ekolog, ekonomista, naftaš, aeronaut, izrađivač instrumenata i učitelj. Tokom svog života, naučnik je uspio provesti mnoga fundamentalna istraživanja u različitim oblastima znanja. Na primjer, rasprostranjeno je vjerovanje da je Mendeljejev izračunao idealnu snagu votke - 40 stepeni.

Ne znamo kako se Mendeljejev osjećao prema votki, ali pouzdano znamo da njegova disertacija na temu „Razgovor o kombinaciji alkohola sa vodom“ nije imala nikakve veze sa votkom i smatrala je koncentraciju alkohola od 70 stepeni. Uz sve zasluge naučnika, otkriće periodičnog zakona hemijskih elemenata - jednog od osnovnih zakona prirode, donelo mu je najširu slavu.

Postoji legenda prema kojoj je naučnik sanjao periodni sistem, nakon čega je sve što je trebalo da uradi bilo da usavrši ideju koja se pojavila. Ali, da je sve tako jednostavno.. Ova verzija stvaranja periodnog sistema, očigledno, nije ništa više od legende. Na pitanje kako je otvoren sto, sam Dmitrij Ivanovič je odgovorio: " Razmišljao sam o tome možda dvadeset godina, ali vi mislite: sjedio sam tamo i odjednom... gotovo je.”

Sredinom devetnaestog veka, nekoliko naučnika je paralelno preduzimalo pokušaje da se slože poznati hemijski elementi (poznata su 63 elementa). Na primjer, 1862. godine, Alexandre Emile Chancourtois je postavio elemente duž spirale i primijetio ciklično ponavljanje hemijskih svojstava.

Hemičar i muzičar John Alexander Newlands predložio je svoju verziju periodnog sistema 1866. Zanimljiva je činjenica da je naučnik pokušao da otkrije neku vrstu mističnog muzičkog sklada u rasporedu elemenata. Između ostalih pokušaja, bio je i pokušaj Mendeljejeva, koji je okrunjen uspjehom.

Godine 1869. objavljen je prvi tabelarni dijagram, a 1. mart 1869. smatra se danom otvaranja periodičnog zakona. Suština Mendeljejevljevog otkrića bila je da se svojstva elemenata sa povećanjem atomske mase ne mijenjaju monotono, već periodično.

Prva verzija tabele sadržavala je samo 63 elementa, ali je Mendeljejev donio niz vrlo nekonvencionalnih odluka. Dakle, pogodio je da ostavi prostor u tabeli za još neotkrivene elemente, a takođe je promenio atomske mase nekih elemenata. Fundamentalna ispravnost zakona koji je izveo Mendeljejev potvrđena je vrlo brzo, nakon otkrića galija, skandijuma i germanijuma, čije je postojanje naučnik predvideo.

Savremeni pogled na periodni sistem

Ispod je sama tabela

Danas se umjesto atomske težine (atomske mase) koristi koncept atomskog broja (broj protona u jezgru) za naručivanje elemenata. Tabela sadrži 120 elemenata, koji su raspoređeni s lijeva na desno prema rastućem atomskom broju (broj protona)

Kolone tabele predstavljaju takozvane grupe, a redovi predstavljaju periode. Tabela ima 18 grupa i 8 perioda.

1. Metalna svojstva elemenata se smanjuju kada se kreću duž perioda s lijeva na desno, a povećavaju se u suprotnom smjeru.
2. Veličina atoma se smanjuje kada se kreće s lijeva na desno duž perioda.
3. Kako se krećete od vrha do dna kroz grupu, svojstva redukujućeg metala se povećavaju.
4. Oksidirajuća i nemetalna svojstva se povećavaju kako se krećete kroz period s lijeva na desno.

Šta saznajemo o elementu iz tabele? Na primjer, uzmimo treći element u tabeli - litijum, i razmotrimo ga detaljno.

Prije svega, vidimo sam simbol elementa i njegovo ime ispod njega. U gornjem lijevom kutu nalazi se atomski broj elementa kojim je element raspoređen u tabeli. Atomski broj, kao što je već spomenuto, jednak je broju protona u jezgru. Broj pozitivnih protona je obično jednak broju negativnih elektrona u atomu (osim u izotopima).

Atomska masa je navedena pod atomskim brojem (u ovoj verziji tabele). Ako atomsku masu zaokružimo na najbliži cijeli broj, dobićemo ono što se naziva masenim brojem. Razlika između masenog i atomskog broja daje broj neutrona u jezgru. Dakle, broj neutrona u jezgri helijuma je dva, au litijumu četiri.

Naš kurs “Periodični sistem za lutke” je završen. U zaključku, pozivamo vas da pogledate tematski video, i nadamo se da vam je pitanje kako koristiti periodni sistem Mendelejeva postalo jasnije. Podsjećamo da je uvijek efikasnije učiti novi predmet ne sam, već uz pomoć iskusnog mentora. Zato nikada ne zaboravite na studentski servis koji će svoje znanje i iskustvo rado podijeliti s vama.

Kao samostalan hemijski element, silicijum je postao poznat čovečanstvu tek 1825. godine. Što, naravno, nije spriječilo upotrebu silikonskih spojeva u toliko područja da je lakše navesti ona gdje se element ne koristi. Ovaj članak će rasvijetliti fizička, mehanička i korisna kemijska svojstva silicija i njegovih spojeva, primjene, a govorit ćemo i o tome kako silicij utječe na svojstva čelika i drugih metala.

Prvo, pogledajmo opšte karakteristike silicijum Od 27,6 do 29,5% mase zemljine kore čini silicijum. IN morska voda koncentracija elementa je također značajna – do 3 mg/l.

U pogledu zastupljenosti u litosferi, silicijum je na drugom mestu posle kiseonika. Međutim, njegov najpoznatiji oblik, silicijum dioksid, je dioksid, a njegova svojstva su postala osnova za tako široku upotrebu.

Ovaj video će vam reći šta je silicij:

Koncept i karakteristike

Silicijum je nemetal, ali pod različitim uslovima može pokazati i kisela i bazična svojstva. To je tipičan poluvodič i izuzetno se koristi u elektrotehnici. Njegova fizička i hemijska svojstva su u velikoj mjeri određena njegovim alotropnim stanjem. Najčešće se radi o kristalnom obliku, jer su njegove kvalitete traženije u nacionalnoj ekonomiji.

• Silicijum je jedan od osnovnih makroelemenata u ljudskom tijelu. Njegov nedostatak štetno utiče na stanje koštanog tkiva, kose, kože i noktiju. Osim toga, silicijum utiče na performanse imunog sistema.
• U medicini su element, odnosno njegovi spojevi, svoju prvu primjenu našli upravo u tom svojstvu. Voda iz bunara obloženih silicijumom bila je ne samo čista, već je pozitivno uticala i na otpornost zarazne bolesti. Danas jedinjenja sa silicijumom služe kao osnova za lekove protiv tuberkuloze, ateroskleroze i artritisa.
• Općenito, nemetal je nisko aktivan, međutim, čista forma teško ga je upoznati. To je zbog činjenice da se na zraku brzo pasivizira slojem dioksida i prestaje reagirati. Kada se zagrije, hemijska aktivnost se povećava. Kao rezultat toga, čovječanstvo je mnogo bolje upoznato sa spojevima materije, a ne sa samim sobom.

Dakle, silicijum formira legure sa gotovo svim metalima - silicidima. Svi se odlikuju vatrostalnošću i tvrdoćom i koriste se u odgovarajućim područjima: plinske turbine, peći za grijanje.

Nemetal se nalazi u tabeli D.I. Mendeljejeva u grupi 6 zajedno sa ugljenikom i germanijumom, što ukazuje na izvesnu sličnost sa ovim supstancama. Dakle, ono što ima zajedničko sa ugljenikom je sposobnost formiranja jedinjenja organskog tipa. Istovremeno, silicijum, kao i germanijum, u nekima može pokazati svojstva metala hemijske reakcije, koji se koristi u sintezi.

Prednosti i nedostaci

Kao i svaka druga tvar sa stanovišta upotrebe u nacionalnoj ekonomiji, silicij ima određene korisne ili ne baš korisne kvalitete. Važni su upravo za određivanje područja upotrebe.

• Značajna prednost supstance je njena dostupnost. Istina je da se u prirodi ne nalazi u slobodnom obliku, ali ipak, tehnologija proizvodnje silicija nije toliko komplicirana, iako je energetski zahtjevna.
• Druga najvažnija prednost je formiranje mnogih jedinjenja sa neobično korisna svojstva. To uključuje silane, silicide, dioksid i, naravno, široku paletu silikata. Sposobnost silicija i njegovih spojeva da formiraju složene čvrste otopine je gotovo beskonačna, što omogućava beskonačno dobivanje širokog spektra varijacija stakla, kamena i keramike.
• Poluprovodnička svojstva nemetal mu daje mjesto kao osnovni materijal u elektrotehnici i radiotehnici.
• Nemetalni je netoksičan, koji omogućava upotrebu u bilo kojoj industriji, a pritom se ne transformira tehnološki proces do potencijalno opasnih.

Nedostaci materijala uključuju samo relativnu krhkost s dobrom tvrdoćom. Silicijum se ne koristi za nosive konstrukcije, ali ova kombinacija omogućava da se površina kristala pravilno obradi, što je važno za izradu instrumenata.

Razgovarajmo sada o osnovnim svojstvima silicijuma.

Svojstva i karakteristike

Budući da se kristalni silicijum najčešće koristi u industriji, njegova svojstva su važnija, a upravo ona su data u tehničke specifikacije. Fizička svojstva supstance su sljedeća:

• tačka topljenja – 1417 C;
• tačka ključanja – 2600 C;
• gustina je 2,33 g/cu. cm, što ukazuje na krhkost;
• toplotni kapacitet, kao ni toplotna provodljivost, nisu konstantni ni na najčistijim uzorcima: 800 J/(kg K), ili 0,191 cal/(g deg) i 84-126 W/(m K), ili 0,20-0, 30 cal/(cm·sec·deg) respektivno;
• transparentno do dugovalnog infracrvenog zračenja, koje se koristi u infracrvenoj optici;
• dielektrična konstanta – 1,17;
• tvrdoća po Mohsovoj skali – 7.

Električna svojstva nemetala u velikoj mjeri zavise od nečistoća. U industriji, ova karakteristika se koristi modulacijom željenog tipa poluprovodnika. Na normalnim temperaturama silicijum je krhak, ali kada se zagrije iznad 800 C, moguća je plastična deformacija.

Svojstva amorfnog silicijuma su upadljivo različita: vrlo je higroskopan i mnogo aktivnije reagira čak i na normalnim temperaturama.

Struktura i hemijski sastav, kao i svojstva silicijuma su razmotrena u videu ispod:

Sastav i struktura

Silicijum postoji u dva alotropna oblika, koji su podjednako stabilni na normalnim temperaturama.

• Crystal ima izgled tamno sivog praha. Supstanca, iako ima kristalnu rešetku nalik dijamantu, je krhka zbog pretjerano dugih veza između atoma. Zanimljiva su njegova poluprovodnička svojstva.
• U vrlo visoki pritisci dostupan hexagonal modifikacija sa gustinom od 2,55 g/cu. cm Međutim, ova faza još nije našla praktičan značaj.
• Amorfna– smeđe-smeđi prah. Za razliku od kristalnog oblika, on reagira mnogo aktivnije. To nije toliko zbog inertnosti prvog oblika, koliko zbog činjenice da je u zraku tvar prekrivena slojem dioksida.

Osim toga, potrebno je uzeti u obzir još jednu vrstu klasifikacije koja se odnosi na veličinu kristala silicija, koji zajedno čine supstancu. Kristalna rešetka, kao što je poznato, pretpostavlja poredak ne samo atoma, već i struktura koje ovi atomi formiraju - takozvani poredak dugog dometa. Što je veća, to će supstanca biti homogenija po svojstvima.

• Monocrystalline– uzorak je jedan kristal. Njegova struktura je maksimalno uređena, svojstva su homogena i dobro predvidljiva. Ovo je materijal koji je najtraženiji u elektrotehnici. Međutim, to je i jedna od najskupljih vrsta, jer je proces dobijanja složen, a stopa rasta niska.
• Multikristalna– uzorak se sastoji od većeg broja krupnih kristalnih zrna. Granice između njih formiraju dodatne nivoe defekata, što smanjuje performanse uzorka kao poluprovodnika i dovodi do bržeg trošenja. Tehnologija uzgoja multikristala je jednostavnija, a samim tim i jeftiniji materijal.
• Polycrystalline– sastoji se od velikog broja zrna raspoređenih nasumično jedno u odnosu na drugo. Ovo je najčistiji tip industrijskog silicija koji se koristi u mikroelektronici i solarnoj energiji. Često se koristi kao sirovina za uzgoj multi- i monokristala.
• Amorfni silicijum takođe zauzima posebno mesto u ovoj klasifikaciji. Ovdje se red atoma održava samo na najkraćim udaljenostima. Međutim, u elektrotehnici se još uvijek koristi u obliku tankih filmova.

Proizvodnja bez metala

Dobivanje čistog silicija nije tako lako, s obzirom na inertnost njegovih spojeva i visoku tačku topljenja većine njih. U industriji najčešće pribjegavaju redukciji ugljikom iz dioksida. Reakcija se odvija u lučnim pećima na temperaturi od 1800 C. Na taj način se dobija nemetal čistoće 99,9%, što nije dovoljno za njegovu upotrebu.

Dobiveni materijal se hlorira kako bi se dobili kloridi i hidrokloridi. Priključke tada svi čiste moguće metode od nečistoća i redukovana vodonikom.

Supstanca se takođe može pročistiti dobijanjem magnezijum silicida. Silicid je izložen hlorovodoničnom ili sirćetna kiselina s. Dobija se silan, a potonji se pročišćava raznim metodama - sorpcijom, rektifikacijom i tako dalje. Zatim se silan razlaže na vodonik i silicijum na temperaturi od 1000 C. U ovom slučaju se dobija supstanca sa udjelom nečistoća od 10 -8 -10 -6%.

Primjena supstance

Za industriju, elektrofizičke karakteristike nemetala su od najvećeg interesa. Njegov monokristalni oblik je poluprovodnik sa indirektnim procepom. Njegova svojstva određuju nečistoće, što omogućava dobijanje kristala silicija sa određenim svojstvima. Dakle, dodavanje bora i indija omogućava uzgoj kristala s provodljivošću rupa, a uvođenje fosfora ili arsena omogućava uzgoj kristala elektronske vodljivosti.

• Silicijum doslovno služi kao osnova moderne elektrotehnike. Od njega se prave tranzistori, fotoćelije, integrirana kola, diode i tako dalje. Štaviše, funkcionalnost uređaja gotovo uvijek je određena samo prizemnim slojem kristala, što određuje vrlo specifične zahtjeve za površinsku obradu.
• U metalurgiji se tehnički silicijum koristi i kao modifikator legure - daje veću čvrstoću, i kao komponenta - u, na primer, i kao deoksidaciono sredstvo - u proizvodnji livenog gvožđa.
• Ultračisti i pročišćeni metalurški materijali čine osnovu solarne energije.
• Nemetalni dioksid se prirodno javlja u vrlo različite forme. Njegove kristalne sorte - opal, ahat, karneol, ametist, gorski kristal - našle su svoje mjesto u nakitu. U metalurgiji, građevinarstvu i radio-elektronici koriste se modifikacije koje nisu toliko privlačne - kremen, kvarc.
• Jedinjenje nemetala sa ugljenikom, karbida, koristi se u metalurgiji, izradi instrumenata i hemijskoj industriji. To je širokopojasni poluprovodnik, koji se odlikuje visokom tvrdoćom - 7 po Mohsovoj skali, i čvrstoćom, što mu omogućava da se koristi kao abrazivni materijal.
• Silikati - odnosno soli silicijumske kiseline. Nestabilan, lako se raspada pod uticajem temperature. Njihova izuzetna karakteristika je da formiraju brojne i raznovrsne soli. Ali potonji su osnova za proizvodnju stakla, keramike, zemljanog posuđa, kristala itd. Možemo sa sigurnošću reći da je moderna konstrukcija zasnovana na raznim silikatima.
• Staklo je ovdje najzanimljiviji slučaj. Njegova osnova su aluminosilikati, ali beznačajne primjese drugih tvari - obično oksida - daju materijalu puno različitih svojstava, uključujući boju. -, zemljano posuđe, porcelan, zapravo, ima istu formulu, ali sa drugačijim omjerom komponenti, a i njegova raznolikost je zadivljujuća.
• Nemetal ima još jednu sposobnost: formira spojeve poput ugljičnih, u obliku dugog lanca atoma silicija. Takva jedinjenja se nazivaju organosilicijumska jedinjenja. Opseg njihove primjene nije ništa manje poznat - to su silikoni, brtvila, maziva i tako dalje.

Silicijum je veoma čest element i ima neobično veliki značaj u mnogim oblastima nacionalne ekonomije. Štoviše, aktivno se koristi ne samo sama tvar, već i svi njeni različiti i brojni spojevi.

Ovaj video će vam reći o svojstvima i upotrebi silicija:

Jedan od najčešćih elemenata u prirodi je silicijum ili silicijum. Ovako široka rasprostranjenost ukazuje na važnost i značaj ove supstance. To su brzo shvatili i naučili ljudi koji su naučili kako pravilno koristiti silicij u svoje svrhe. Njegova upotreba se zasniva na posebnim svojstvima, o kojima ćemo dalje razgovarati.

Silicijum - hemijski element

Ako okarakteriziramo dati element položajem u periodnom sistemu, možemo identificirati sljedeće važne tačke:

1. Serijski broj - 14.
2. Period je treći mali.
3. Grupa - IV.
4. Podgrupa je glavna.
5. Struktura vanjske elektronske ljuske izražena je formulom 3s 2 3p 2.
6. Element silicijum je predstavljen hemijskim simbolom Si, koji se izgovara kao "silicijum".
7. Stanja oksidacije koje pokazuje su: -4; +2; +4.
8. Valencija atoma je IV.
9. Atomska masa silicijuma je 28,086.
10. U prirodi postoje tri stabilna izotopa ovog elementa s masenim brojevima 28, 29 i 30.

Dakle, sa hemijske tačke gledišta, atom silicija je prilično proučavan element.

Istorija otkrića

Budući da su različiti spojevi dotičnog elementa vrlo popularni i rasprostranjeni u prirodi, ljudi su od davnina koristili i znali za svojstva mnogih od njih. Čisti silicijum dugo vremena ostao izvan ljudskog znanja u hemiji.

Najpopularniji spojevi koje su narodi drevnih kultura (Egipćani, Rimljani, Kinezi, Rusi, Perzijanci i drugi) koristili u svakodnevnom životu i industriji bili su drago i ukrasno kamenje na bazi silicijum-oksida. To uključuje:

• opal;
• rhinestone;
• topaz;
• krizopraza;
• oniks;
• kalcedon i drugi.

Također je od davnina uobičajeno koristiti kvarc u građevinarstvu. Međutim, sam elementarni silicijum ostao je neotkriven sve do 19. veka, iako su mnogi naučnici uzalud pokušavali da ga izoluju od raznih jedinjenja, koristeći katalizatore, visoke temperature, pa čak i električnu struju. Ovo su tako bistri umovi kao što su:

• Karl Scheele;
• Gay-Lussac;
• Thenar;
• Humphry Davy;
• Antoine Lavoisier.

Jens Jacobs Berzelius je uspio da dobije silicijum u čistom obliku 1823. Da bi to učinio, proveo je eksperiment spajanja para silicijum fluorida i metalnog kalijuma. Kao rezultat, dobio sam amorfnu modifikaciju dotičnog elementa. Pitani su isti naučnici Latinski naziv otvoreni atom.

Nešto kasnije, 1855. godine, drugi naučnik - Sainte-Clair-Deville - uspio je sintetizirati još jednu alotropnu sortu - kristalni silicijum. Od tada se znanje o ovom elementu i njegovim svojstvima počelo vrlo brzo širiti. Ljudi su shvatili da ima jedinstvene karakteristike koje se mogu vrlo inteligentno koristiti za zadovoljavanje vlastitih potreba. Stoga je danas jedan od najpopularnijih elemenata u elektronici i tehnologiji silicij. Njegova upotreba svake godine samo proširuje svoje granice.

Rusko ime atom je dao naučnik Hes 1831. To je ono što se zadržalo do danas.

Po obilju u prirodi, silicijum je na drugom mestu posle kiseonika. Njegov procenat u poređenju sa drugim atomima u zemljinoj kori iznosi 29,5%. Dodatno, ugljik i silicijum su dva posebna elementa koji mogu formirati lance povezivanjem jedan s drugim. Zbog toga je za potonje poznato više od 400 različitih prirodnih minerala u kojima se nalazi u litosferi, hidrosferi i biomasi.

Gde se tačno nalazi silicijum?

1. U dubokim slojevima tla.
2. U stijenama, naslagama i masivima.
3. Na dnu vodenih tijela, posebno mora i okeana.
4. U biljkama i morskom životu životinjskog carstva.
5. U ljudskom tijelu i kopnenim životinjama.

Možemo identificirati nekoliko najčešćih minerala i stijena koje sadrže velike količine prisutan je silicijum. Njihova hemija je takva da maseni sadržaj čistog elementa u njima dostiže 75%. Međutim, konkretna brojka ovisi o vrsti materijala. Dakle, stene i minerali koji sadrže silicijum:

• feldspars;
• liskun;
• amfiboli;
• opali;
• kalcedon;
• silikati;
• pješčenjak;
• aluminosilikati;
• gline i dr.

Akumulirajući se u školjkama i egzoskeletima morskih životinja, silicijum na kraju stvara snažne naslage silicijuma na dnu vodenih tijela. Ovo je jedan od prirodni izvori ovog elementa.

Osim toga, otkriveno je da silicij može postojati u svom čistom prirodnom obliku - u obliku kristala. Ali takvi depoziti su vrlo rijetki.

Fizička svojstva silicijuma

Ako dotični element karakteriziramo prema skupu fizička i hemijska svojstva, tada je prije svega potrebno odrediti fizičke parametre. Evo nekoliko glavnih:

1. Postoji u obliku dvije alotropske modifikacije - amorfne i kristalne, koje se razlikuju po svim svojstvima.
2. Kristalna rešetka je vrlo slična onoj kod dijamanta, jer su ugljik i silicijum u tom pogledu praktički isti. Međutim, razmak između atoma je drugačiji (silicijum je veći), pa je dijamant mnogo tvrđi i jači. Vrsta rešetke - kubična lice-centrirana.
3. Supstanca je vrlo krhka, visoke temperature postaje plastična.
4. Tačka topljenja je 1415˚C.
5. Tačka ključanja - 3250˚S.
6. Gustina supstance je 2,33 g/cm3.
7. Boja smjese je srebrno-siva, sa karakterističnim metalnim sjajem.
8. Ima dobra poluprovodnička svojstva, koja mogu varirati s dodatkom određenih agenasa.
9. Nerastvorljiv u vodi, organskim rastvaračima i kiselinama.
10. Posebno rastvorljiv u alkalijama.

Određeno fizička svojstva silicij omogućava ljudima da njime manipuliraju i koriste ga za stvaranje raznih proizvoda. Na primjer, upotreba čistog silicijuma u elektronici zasniva se na svojstvima poluprovodljivosti.

Hemijska svojstva

Hemijska svojstva silicijuma veoma zavise od uslova reakcije. Ako govorimo o standardnim parametrima, onda moramo naznačiti vrlo nisku aktivnost. I kristalni i amorfni silicijum su veoma inertni. Oni ne stupaju u interakciju sa jakim oksidantima (osim fluora) ili sa jakim redukcionim agensima.

To je zbog činjenice da se na površini tvari trenutno formira oksidni film SiO 2, koji sprječava daljnje interakcije. Može nastati pod uticajem vode, vazduha i pare.

Ako promenite standardne uslove i zagrejete silicijum na temperaturu iznad 400˚C, tada će se njegova hemijska aktivnost znatno povećati. U ovom slučaju će reagovati sa:

• kiseonik;
• sve vrste halogena;
• vodonik.

Daljnjim povećanjem temperature moguće je stvaranje proizvoda interakcijom s borom, dušikom i ugljikom. Karborund - SiC - je od posebne važnosti, jer je dobar abrazivni materijal.

Takođe, hemijska svojstva silicijuma su jasno vidljiva u reakcijama sa metalima. U odnosu na njih, to je oksidant, zbog čega se proizvodi nazivaju silicidi. Slična jedinjenja su poznata po:

• alkalne;
• alkalna zemlja;
• prelazni metali.

Jedinjenje dobiveno spajanjem željeza i silicija ima neobična svojstva. Zove se ferosilicij keramika i uspješno se koristi u industriji.

Co složene supstance silicijum ne stupa u interakciju, stoga, od svih njihovih varijanti, može se otopiti samo u:

• aqua regia (mješavina dušične i hlorovodonične kiseline);
• kaustične alkalije.

U tom slučaju, temperatura rastvora mora biti najmanje 60˚C. Sve ovo još jednom potvrđuje fizičku osnovu supstance - stabilna kristalna rešetka nalik dijamantu, dajući joj snagu i inertnost.

Metode dobijanja

Dobijanje silicijuma u njegovom čistom obliku je ekonomski prilično skup proces. Osim toga, zbog svojih svojstava, svaka metoda daje samo 90-99% čist proizvod, dok nečistoće u obliku metala i ugljika ostaju iste. Stoga jednostavno nabavka supstance nije dovoljna. Takođe ga treba dobro očistiti od stranih elemenata.

Generalno, proizvodnja silicijuma se odvija na dva glavna načina:

1. Od bijelog pijeska, koji je čisti silicijum oksid SiO 2. Kada se kalcinira aktivnim metalima (najčešće magnezijem), nastaje slobodni element u obliku amorfne modifikacije. Čistoća ove metode je visoka, proizvod se dobija sa prinosom od 99,9 posto.
2. Raširenija metoda u industrijskim razmjerima je sinteriranje rastopljenog pijeska s koksom u specijaliziranim termalnim pećima. Ovu metodu je razvio ruski naučnik N. N. Beketov.

Dalja prerada uključuje podvrgavanje proizvoda metodama prečišćavanja. U tu svrhu koriste se kiseline ili halogeni (hlor, fluor).

Amorfni silicijum

Karakterizacija silicija će biti nepotpuna ako se svaka njegova alotropska modifikacija ne razmatra zasebno. Prvi od njih je amorfan. U ovom stanju, supstanca koju razmatramo je braonkasto-smeđi prah, fino dispergovan. Ima visok stepen higroskopnosti i pokazuje prilično visoku hemijsku aktivnost kada se zagreva. U standardnim uslovima, on je u stanju da reaguje samo sa najjačim oksidacionim agensom - fluorom.

Nije sasvim ispravno nazivati ​​amorfni silicijum vrstom kristalnog silicijuma. Njegova rešetka pokazuje da je ova tvar samo oblik fino raspršenog silicija, koji postoji u obliku kristala. Stoga, kao takve, ove modifikacije su jedno te isto jedinjenje.

Međutim, njihova svojstva se razlikuju, zbog čega je uobičajeno govoriti o alotropiji. Sam amorfni silicijum ima visok kapacitet apsorpcije svetlosti. Osim toga, pod određenim uvjetima, ovaj pokazatelj je nekoliko puta veći od kristalnog oblika. Stoga se koristi u tehničke svrhe. U ovom obliku (prah), smjesa se lako nanosi na bilo koju površinu, bilo da je plastična ili staklena. Zbog toga je amorfni silicijum tako zgodan za upotrebu. Aplikacija bazirana na različitim veličinama.

Iako se baterije ovog tipa prilično brzo troše, što je povezano s habanjem tankog filma tvari, njihova upotreba i potražnja samo rastu. Uostalom, čak i tokom kratkog vijeka trajanja, solarne baterije na bazi amorfnog silicijuma mogu obezbijediti energiju cijelim preduzećima. Osim toga, proizvodnja takve tvari je bez otpada, što je čini vrlo ekonomičnom.

Ova modifikacija se postiže redukcijom spojeva aktivnim metalima, na primjer, natrijum ili magnezijum.

Kristalni silicijum

Srebrno-siva sjajna modifikacija predmetnog elementa. Ovaj oblik je najčešći i najtraženiji. To se objašnjava skupom kvalitativnih svojstava koje ova supstanca posjeduje.

Karakteristike silicijuma sa kristalna rešetka uključuje klasifikaciju njegovih tipova, jer ih ima nekoliko:

1. Elektronski kvalitet - najčistiji i najkvalitetniji. Ovaj tip se koristi u elektronici za izradu posebno osjetljivih uređaja.
2. Sunčana kvaliteta. Sam naziv određuje područje upotrebe. To je također silicij prilično visoke čistoće, čija je upotreba neophodna za stvaranje visokokvalitetnih i dugotrajnih solarnih ćelija. Fotoelektrični pretvarači stvoreni na bazi kristalne strukture kvalitetniji su i otporniji na habanje od onih napravljenih amorfnom modifikacijom raspršivanjem na razne vrste supstrati.
3. Tehnički silicij. Ova sorta uključuje one uzorke tvari koji sadrže oko 98% čistog elementa. Sve ostalo ide na razne vrste nečistoća:

• aluminijum;
• klor;
• ugljenik;
• fosfora i drugih.

Posljednja vrsta dotične tvari koristi se za dobivanje polikristala silicija. U tu svrhu provode se procesi rekristalizacije. Kao rezultat, u pogledu čistoće, dobijaju se proizvodi koji se mogu klasifikovati kao solarni i elektronski kvalitet.

Po svojoj prirodi, polisilicij je međuproizvod između amorfne i kristalne modifikacije. Ova opcija je lakša za rad, bolje se obrađuje i čisti fluorom i hlorom.

Dobijeni proizvodi se mogu klasificirati na sljedeći način:

• multisilicij;
• monokristalni;
• profilirani kristali;
• silikonski otpad;
• tehnički silicij;
• proizvodni otpad u obliku fragmenata i ostataka materije.

Svaki od njih nalazi primenu u industriji i u potpunosti se koristi od strane ljudi. Stoga se oni koji dodiruju silicijum smatraju neotpadnim. Ovo značajno smanjuje njegovu ekonomsku cijenu bez utjecaja na kvalitetu.

Korišćenje čistog silicijuma

Industrijska proizvodnja silicijuma je prilično dobro uspostavljena, a njen obim je prilično velik. To je zbog činjenice da je ovaj element, kako čist tako i u obliku različitih spojeva, široko rasprostranjen i tražen u različitim granama nauke i tehnologije.

Gdje se koristi kristalni i amorfni silicijum u svom čistom obliku?

1. U metalurgiji, kao legirajući aditiv koji može promijeniti svojstva metala i njihovih legura. Tako se koristi u topljenju čelika i livenog gvožđa.
2. Za izradu čistije verzije - polisilicijuma, koriste se različite vrste tvari.
3. Jedinjenja silikona su čitava hemijska industrija koja je danas stekla posebnu popularnost. Organosilicijumski materijali se koriste u medicini, u proizvodnji posuđa, alata i još mnogo toga.
4. Proizvodnja raznih solarnih panela. Ovaj način dobijanja energije jedan je od najperspektivnijih u budućnosti. Ekološki prihvatljiv, ekonomski isplativ i otporan na habanje glavne su prednosti ove vrste proizvodnje električne energije.
5. Silicijum se već dugo koristi za upaljače. Čak iu drevnim vremenima, ljudi su koristili kremen za stvaranje iskre prilikom paljenja vatre. Ovaj princip je osnova za proizvodnju raznih vrsta upaljača. Danas postoje vrste u kojima se kremen zamjenjuje legurom određenog sastava, što daje još brži rezultat (iskri).
6. Elektronika i solarna energija.
7. Izrada ogledala u plinskim laserskim uređajima.

Dakle, čisti silicij ima puno korisnih i posebnih svojstava koja mu omogućavaju da se koristi za stvaranje važnih i potrebnih proizvoda.

Primena silicijumskih jedinjenja

Osim toga jednostavna supstanca, koriste se i razna jedinjenja silicijuma, i to vrlo široko. Postoji čitava industrija koja se zove silikat. Zasniva se na upotrebi različitih supstanci koje sadrže ovaj nevjerovatni element. Šta su to jedinjenja i šta se od njih proizvodi?

1. Kvarc, ili riječni pijesak - SiO 2. Koristi se za izradu građevinskih i dekorativnih materijala kao što su cement i staklo. Svi znaju gdje se ti materijali koriste. Nijedna konstrukcija ne može biti završena bez ovih komponenti, što potvrđuje važnost silicijumskih jedinjenja.
2. Silikatna keramika, koja uključuje materijale kao što su zemljano posuđe, porculan, cigla i proizvodi na njihovoj osnovi. Ove komponente se koriste u medicini, u proizvodnji posuđa, ukrasnog nakita, predmeta za domaćinstvo, u građevinarstvu i drugim svakodnevnim područjima ljudske djelatnosti.
3. - silikoni, silika gelovi, silikonska ulja.
4. Silikatno ljepilo - koristi se kao kancelarijski materijal, u pirotehnici i građevinarstvu.

Silicijum, čija cijena varira na svjetskom tržištu, ali ne prelazi od vrha do dna oznaku od 100 ruskih rubalja po kilogramu (po kristalu), je tražena i vrijedna tvar. Naravno, spojevi ovog elementa su također široko rasprostranjeni i primjenjivi.

Biološka uloga silicijuma

Sa stanovišta njegovog značaja za organizam, silicijum je važan. Njegov sadržaj i distribucija u tkivima je sljedeći:

• 0,002% - mišići;
• 0,000017% - kost;
• krv - 3,9 mg/l.

Svaki dan se mora unijeti oko jedan gram silicijuma, inače će se početi razvijati bolesti. Nijedan od njih nije smrtno opasan, ali dugotrajno gladovanje silikonom dovodi do:

• gubitak kose;
• pojava akni i bubuljica;
• krhkost i lomljivost kostiju;
• laka propusnost kapilara;
• umor i glavobolje;
• pojava brojnih modrica i modrica.

Za biljke, silicijum je važan mikroelement neophodan za normalan rast i razvoj. Eksperimenti na životinjama su pokazali da one osobe koje svakodnevno konzumiraju dovoljne količine silicija bolje rastu.

Silicijum

SILICON-I; m.[iz grčkog krēmnos - litica, stijena] Hemijski element (Si), tamno sivi kristali s metalnim sjajem nalaze se u većini stijena.

◁ Silicijum, oh, oh. K soli. Silicijum (vidi 2.K.; 1 bod).

(lat. Silicijum), hemijski element IV grupe periodnog sistema. Tamno sivi kristali s metalnim sjajem; gustina 2,33 g/cm 3, t pl 1415ºC. Otporan na hemijske uticaje. Čini 27,6% mase zemljine kore (2. mjesto među elementima), glavni minerali su silicijum i silikati. Jedan od najvažnijih poluvodičkih materijala (tranzistori, termistori, fotoćelije). Sastavni dio mnogih čelika i drugih legura (povećava mehaničku čvrstoću i otpornost na koroziju, poboljšava svojstva livenja).

SILICION (lat. Silicium od silex - kremen), Si (čita se “silicijum”, ali danas prilično često kao “si”), hemijski element sa atomskim brojem 14, atomske mase 28,0855. Rusko ime dolazi od grčkog kremnos - litica, planina.
Prirodni silicijum se sastoji od mešavine tri stabilna nuklida (cm. NUKLID) sa masenim brojevima 28 (preovlađuje u smjesi, sadrži 92,27% masenog udjela), 29 (4,68%) i 30 (3,05%). Konfiguracija vanjskog elektronskog sloja neutralnog nepobuđenog atoma silicija 3 s 2 R 2 . U jedinjenjima obično pokazuje oksidaciono stanje od +4 (valencija IV) i vrlo retko +3, +2 i +1 (valentnost III, II i I, respektivno). U periodnom sistemu Mendeljejeva, silicijum se nalazi u grupi IVA (u grupi ugljenika), u trećem periodu.
Radijus neutralnog atoma silicijuma je 0,133 nm. Sekvencijalne energije jonizacije atoma silicijuma su 8,1517, 16,342, 33,46 i 45,13 eV, a afinitet prema elektronu je 1,22 eV. Radijus Si 4+ jona sa koordinacionim brojem 4 (najčešći u slučaju silicijuma) je 0,040 nm, sa koordinacionim brojem 6 - 0,054 nm. Prema Paulingovoj skali, elektronegativnost silicijuma je 1,9. Iako se silicijum obično klasifikuje kao nemetal, po brojnim svojstvima zauzima srednju poziciju između metala i nemetala.
U slobodnom obliku - smeđi prah ili svijetlosivi kompaktni materijal s metalnim sjajem.
Istorija otkrića
Jedinjenja silicijuma poznata su čovjeku od pamtivijeka. Ali čovjek se sa jednostavnom supstancom silicijum upoznao tek prije otprilike 200 godina. Zapravo, prvi istraživači koji su dobili silicijum bili su Francuzi J. L. Gay-Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis) i L. J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques). Oni su 1811. otkrili da zagrijavanje silicijum fluorida sa metalnim kalijumom dovodi do stvaranja smeđe-smeđe supstance:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, međutim, sami istraživači nisu izveli ispravan zaključak o dobijanju nove jednostavne supstance. Čast da otkrije novi element pripada švedskom hemičaru J. Berzeliusu (cm. BERZELIUS Jens Jacob), koji je takođe zagrevao jedinjenje sastava K 2 SiF 6 sa metalnim kalijumom da bi dobio silicijum. Dobio je isti amorfni prah kao i francuski hemičari, a 1824. objavio je novu elementarnu supstancu, koju je nazvao "silicijum". Kristalni silicijum je tek 1854. dobio francuski hemičar A. E. Sainte-Clair Deville. (cm. SAINT-CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Biti u prirodi
Po zastupljenosti u zemljinoj kori, silicijum je na drugom mestu među svim elementima (posle kiseonika). Silicijum čini 27,7% mase zemljine kore. Silicijum je komponenta nekoliko stotina različitih prirodnih silikata (cm. SILIKATI) i aluminosilikati (cm. ALUMINIJSKI SILIKATI). Silicijum, ili silicijum dioksid, takođe je široko rasprostranjen (cm. silicijum dioksid) SiO 2 (rečni pesak (cm. pijesak), kvarc (cm. kvarc), kremen (cm. kremen) itd.), koji čine oko 12% zemljine kore (po masi). Silicijum se u prirodi ne pojavljuje u slobodnom obliku.
Potvrda
U industriji se silicijum proizvodi redukovanjem taline SiO 2 koksom na temperaturi od oko 1800°C u lučnim pećima. Čistoća silicijuma dobijenog na ovaj način je oko 99,9%. Budući da je za praktičnu upotrebu potreban silicijum veće čistoće, nastali silicijum se hloriše. Nastaju jedinjenja sastava SiCl 4 i SiCl 3 H. Ovi hloridi se dalje prečišćavaju na različite načine od nečistoća i u završnoj fazi se redukuju čistim vodonikom. Takođe je moguće pročistiti silicijum tako što se prvo dobije magnezijum silicid Mg 2 Si. Zatim, hlapljivi monosilan SiH 4 se dobija iz magnezijevog silicida upotrebom hlorovodonične ili sirćetne kiseline. Monosilan se dalje pročišćava rektifikacijom, sorpcijom i drugim metodama, a zatim razlaže na silicijum i vodonik na temperaturi od oko 1000°C. Sadržaj nečistoća u silicijumu dobijenom ovim metodama smanjen je na 10 -8 -10 -6% težinski.
Fizička i hemijska svojstva
Kristalna rešetka silicijumskog facecentriranog kubnog tipa dijamanta, parametar a = 0,54307 nm (druge polimorfne modifikacije silicijuma su dobijene pri visokim pritiscima), ali zbog duže dužine veze između Si-Si atoma u poređenju sa dužinom S-S konekcije Tvrdoća silicijuma je znatno manja od tvrdoće dijamanta.
Gustina silicijuma je 2,33 kg/dm3. Tačka topljenja 1410°C, tačka ključanja 2355°C. Silicijum je krhak, samo kada se zagreje iznad 800°C postaje plastična tvar. Zanimljivo je da je silicijum transparentan za infracrveno (IR) zračenje.
Elementarni silicijum je tipičan poluprovodnik (cm. POLUPROVODNICI). Razmak u pojasu na sobnoj temperaturi je 1,09 eV. Koncentracija nosioca struje u silicijumu sa vlastitu provodljivost na sobnoj temperaturi 1,5 10 16 m -3. Na električna svojstva kristalnog silicijuma uvelike utiču mikronečistoće koje sadrži. Za dobijanje monokristala silicijuma sa provodljivošću rupa, u silicijum se uvode aditivi elemenata III grupe - bora. (cm. BOR (hemijski element)), aluminijum (cm. ALUMINIJ), galijum (cm. GALIJA) i Indija (cm. INDIJ), sa elektronskom provodljivošću - aditivi elementi V grupa - fosfor (cm. FOSFOR), arsenik (cm. ARSEN) ili antimona (cm. ANTIMON). Električna svojstva silicijuma mogu se mijenjati promjenom uvjeta obrade monokristala, posebno obradom površine silicija raznim kemijskim agensima.
Hemijski, silicijum je neaktivan. Na sobnoj temperaturi reaguje samo sa gasovitim fluorom, što dovodi do stvaranja isparljivog silicijum tetrafluorida SiF 4 . Kada se zagrije na temperaturu od 400-500°C, silicijum reaguje sa kiseonikom da bi se formirao dioksid SiO2, sa hlorom, bromom i jodom da bi se formirali odgovarajući visoko hlapljivi tetrahalid SiHal 4.
Silicijum ne reaguje direktno sa vodonikom. Jedinjenja silicijuma sa vodonikom su silani (cm. SILANS) sa opštom formulom Si n H 2n+2 - dobijeno indirektno. Monosilan SiH 4 (koji se često naziva jednostavno silan) se oslobađa kada metalni silicidi reaguju sa kiselim rastvorima, na primer:
Ca 2 Si + 4HCl = 2CaCl 2 + SiH 4
Silan SiH 4 koji nastaje u ovoj reakciji sadrži mješavinu drugih silana, posebno disilana Si 2 H 6 i trisilana Si 3 H 8, u kojima se nalazi lanac atoma silicija međusobno povezanih jednostrukim vezama (-Si-Si-Si -) .
Sa azotom, silicijum na temperaturi od oko 1000°C formira nitrid Si 3 N 4, sa borom - termički i hemijski stabilne boride SiB 3, SiB 6 i SiB 12. Jedinjenje silicijuma i njegov najbliži analog prema periodnom sistemu - ugljik - silicijum karbid SiC (karbound (cm. CARBORUNDUM)) karakteriše visoka tvrdoća i niska hemijska reaktivnost. Karborund se široko koristi kao abrazivni materijal.
Kada se silicijum zagreva sa metalima, nastaju silicidi (cm. SILICIDI). Silicidi se mogu podijeliti u dvije grupe: ionsko-kovalentni (silicidi alkalnih, zemnoalkalnih metala i magnezijuma kao što su Ca 2 Si, Mg 2 Si itd.) i metalni (silicidi prelaznih metala). Silicidi aktivnih metala se razlažu pod uticajem kiselina Silicidi prelaznih metala su hemijski stabilni i ne razlažu se pod dejstvom kiselina. Silicidi slični metalima imaju visoke tačke topljenja (do 2000°C). Najčešće nastaju metalni silicidi sastava MSi, M 3 Si 2, M 2 Si 3, M 5 Si 3 i MSi 2. Silicidi slični metalima su hemijski inertni i otporni na kiseonik čak i na visokim temperaturama.
Silicijum dioksid SiO 2 je kiseli oksid koji ne reaguje sa vodom. Postoji u obliku nekoliko polimorfa (kvarc (cm. kvarc), tridimit, kristobalit, staklast SiO 2). Od ovih modifikacija, kvarc je od najveće praktične važnosti. Kvarc ima piezoelektrična svojstva (cm. PIJEZOELEKTRIČNI MATERIJALI), proziran je za ultraljubičasto (UV) zračenje. Odlikuje ga vrlo nizak koeficijent toplinskog širenja, tako da posuđe od kvarca ne puca pri promjenama temperature do 1000 stepeni.
Kvarc je hemijski otporan na kiseline, ali reaguje sa fluorovodoničnom kiselinom:
SiO 2 + 6HF =H 2 + 2H 2 O
i fluorovodonik plin HF:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O
Ove dvije reakcije se široko koriste za jetkanje stakla.
Kada se SiO 2 stapa sa alkalijama i bazičnim oksidima, kao i sa karbonatima aktivnih metala, nastaju silikati (cm. SILIKATI)- soli vrlo slabih u vodi netopivih silicijskih kiselina koje nemaju stalan sastav (cm. silicijumske kiseline) opšta formula xH 2 O·ySiO 2 (prilično često u literaturi pišu ne baš tačno ne o silicijumskoj kiselini, već o silicijumskoj kiselini, iako se u stvari govori o istoj stvari). Na primjer, natrijum ortosilikat se može dobiti:
SiO 2 + 4NaOH = (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
kalcijum metasilikat:
SiO 2 + CaO = CaO SiO 2
ili miješani kalcijum i natrijev silikat:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Prozorsko staklo je napravljeno od Na 2 O·CaO·6SiO 2 silikata.
Treba napomenuti da većina silikata nema konstantan sastav. Od svih silikata, samo natrijum i kalijev silikat su rastvorljivi u vodi. Otopine ovih silikata u vodi nazivaju se rastvorljivo staklo. Zbog hidrolize ove otopine karakterizira visoko alkalna sredina. Hidrolizirane silikate karakterizira stvaranje ne pravih, već koloidnih otopina. Kada se rastvori natrijevih ili kalijevih silikata zakiseli, taloži se želatinasti bijeli talog hidratizirane silicijumske kiseline.
Main strukturni element I čvrsti silicijum dioksid i svi silikati imaju grupu u kojoj je atom silicijuma Si okružen tetraedrom od četiri atoma kiseonika O. U ovom slučaju, svaki atom kiseonika je povezan sa dva atoma silicija. Fragmenti se mogu međusobno povezati na različite načine. Među silikatima, prema prirodi veza u njihovim fragmentima, dijele se na otočne, lančane, trakaste, slojevite, okvirne i druge.
Kada se SiO 2 reducira silicijumom na visokim temperaturama, nastaje silicijum monoksid sastava SiO.
Silicijum se odlikuje stvaranjem organosilicijumskih jedinjenja (cm. ORGANOSILONSKA JEDINJENJA), u kojem su atomi silicijuma povezani u duge lance zbog premošćivanja atoma kisika -O-, a svakom atomu silicija, pored dva O atoma, još dva organska radikala R 1 i R 2 = CH 3, C 2 H 5, C 6 su pričvršćeni H 5, CH 2 CH 2 CF 3, itd.
Aplikacija
Silicijum se koristi kao poluprovodnički materijal. Kvarc se koristi kao piezoelektrik, kao materijal za proizvodnju hemijskog (kvarcnog) posuđa otpornog na toplotu i UV lampe. Silikati se široko koriste kao građevinski materijali. Prozorska stakla su amorfni silikati. Organosilikonski materijali odlikuju se visokom otpornošću na habanje i široko se koriste u praksi kao silikonska ulja, ljepila, gume i lakovi.
Biološka uloga
Za neke organizme silicijum je važan biogeni element (cm. BIOGENI ELEMENTI). Dio je potpornih struktura kod biljaka i skeletnih struktura kod životinja. IN velike količine silicijum je koncentrisan u morskim organizmima - dijatomejima (cm. DIJATOMSKE ALGE), radiolarije (cm. RADIOLARIJA), sunđeri (cm. SPUNĐE) . Muscle ljudski sadrži (1-2) 10-2% silicijuma, kost- 17·10 -4%, krv - 3,9 mg/l. Do 1 g silicijuma ulazi u ljudski organizam sa hranom svakog dana.
Jedinjenja silicijuma nisu otrovna. Ali udisanje visoko raspršenih čestica i silikata i silicijum dioksida, nastalih, na primjer, prilikom miniranja, prilikom cijepanja stijena u rudnicima, tijekom rada strojeva za pjeskarenje i sl., vrlo je opasno u njima, a nastali kristali bivaju uništeni plućnog tkiva i izazivaju tešku bolest - silikozu (cm. SILIKOZA). Kako biste spriječili da ova opasna prašina uđe u vaša pluća, trebali biste koristiti respirator kako biste zaštitili svoj respiratorni sistem.

enciklopedijski rječnik. 2009 .

Pogledajte šta je "silicijum" u drugim rječnicima:

- (simbol Si), rasprostranjeni sivi hemijski element IV grupe periodnog sistema, nemetal. Prvi ga je izolovao Jens BERZELIUS 1824. Silicijum se nalazi samo u jedinjenjima kao što je SILICA (silicijum dioksid) ili u... ... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

Silicijum- proizvodi se gotovo isključivo karbotermalnom redukcijom silicijum dioksida pomoću električnih lučnih peći. Slab je provodnik toplote i struje, tvrđi je od stakla, obično u obliku praha ili češće bezobličnih komada... Zvanična terminologija

SILICON- chem. element, nemetal, simbol Si (lat. Silicium), at. n. 14, at. m. 28.08; poznati su amorfni i kristalni silicijum (koji je izgrađen od iste vrste kristala kao i dijamant). Amorfni K. smeđi prah kubične strukture u visoko dispergovanim ... ... Velika politehnička enciklopedija

- (Silicijum), Si, hemijski element IV grupe periodnog sistema, atomski broj 14, atomska masa 28,0855; nemetalni, tačka topljenja 1415°C. Silicijum je drugi najzastupljeniji element na Zemlji nakon kiseonika, njegov sadržaj u zemljinoj kori iznosi 27,6% po težini. Moderna enciklopedija

Si (lat. Silicium * a. silicijum, silicijum; n. Silizium; f. silicijum; i. siliseo), hem. element periodične grupe IV. Mendeljejev sistem, at. n. 14, at. m 28,086. U prirodi postoje 3 stabilna izotopa: 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3 ... Geološka enciklopedija