Viele moderne technische Geräte und Hilfsmittel haben aufgrund der einzigartigen Eigenschaften von Stoffen in der Natur geschaffen.Die Menschheit durch Experimentieren und sorgfältige Untersuchung der Elemente um uns herum ist ständig modernisiert eigenen Erfindung - Dieser Vorgang wird als der technische Fortschritt.Es basiert auf einfachen, für jedermann zugänglich die Dinge, die uns im Alltag umgeben basiert.Beispielsweise der Sand, was es überraschend und ungewöhnlich sein kann?Die Wissenschaftler konnten aus einer Silizium isolieren - ein chemisches Element, ohne die es keine EDV-Anlagen sein.Der Einsatzbereich ist vielfältig und wird ständig erweitert.Dies wird durch die einzigartigen Eigenschaften der Siliciumatom in seiner Struktur und Konnektivität mit anderen einfachen Substanzen erreicht.
Eigenschaft
im Periodensystem von Mendelejew, Silizium (chemisches Element) entwickelt wird durch Si dargestellt.Es bezieht sich auf die Nichtmetalle, ist in der Haupt der vierten Gruppe der dritten Periode befindet, hat die Ordnungszahl 14. Die Nähe zu Kohlenstoff ist nicht zufällig: ihre Eigenschaften sind weitgehend vergleichbar.In der Natur nicht in reiner Form gefunden, als eine aktive Komponente und eine ausreichend starke Bindung mit Sauerstoff.Basismaterial - Kieselsäure, die ein Oxid ist, und Silikate (Sand).Wenn dieses Silizium (seine natürliche Verbindung) ist einer der am häufigsten verwendeten chemischen Elemente in der Welt.Nach dem Massenanteil des Inhalts ist es nur noch Sauerstoff (über 28%).Die obere Krustenschicht umfaßt Siliciumdioxid in Form (dies Quarz), verschiedene Arten von Ton und Sand.Die zweithäufigste Gruppe besteht aus seinen Silikaten.In einer Tiefe von etwa 35 km von der Oberflächenschichten Granit und Basalt Ablagerungen, die Siliciumverbindungen umfassen angeordnet sind.Der Anteil der Erdkern noch nicht herausgefunden, aber kommen zu den Oberflächenschichten des Mantels (900 km) umfassen Silikate.In der Zusammensetzung des Meerwassers Siliziumkonzentration 3 mg / l, Mondboden besteht aus 40% seiner Verbindungen.Die Weiten des Weltraums, dass die Menschheit so weit untersucht, enthält dieses chemische Element in großen Mengen.Zum Beispiel, Spektralanalyse von Meteoriten, die die Erde in einer Entfernung, die verfügbar ist, um die Forscher nähert, hat gezeigt, dass sie von 20% aus Silizium.Es besteht die Möglichkeit der Entstehung des Lebens auf der Grundlage dieses Element in unserer Galaxie.
Forschungsprozess
Geschichte der Entdeckung des chemischen Elements Silizium mehreren Stufen.Viele Substanzen, systematisiert Mendelejew haben die Menschheit seit Jahrhunderten verwendet.Die Elemente in einer natürlichen Form, d .h.Verbindungen, die nicht einer chemischen Behandlung unterzogen wurden, und alle ihre Eigenschaften sind nicht auf Menschen bekannt.Im Prozess der Untersuchung alle Eigenschaften des Stoffes hatte neue Einsatzgebiete erschienen.Die Eigenschaften von Silizium bis heute nicht bis zum Ende untersucht worden - dieses Element ausreichend breite und vielfältige Palette von Anwendungs lässt Raum für neue Entdeckungen für künftige Generationen von Wissenschaftlern.Moderne Technik wird deutlich beschleunigen diesen Prozess.Im XIX Jahrhundert haben viele berühmte Chemiker versucht, Silicium in reiner Form zu erhalten.Erstmals es gemacht wurde Tenaru L. und J. Homosexuell-Lussac 1811, aber die Entdeckung des Elements gehört J. Berzelius, die in der Lage, nicht nur, um die Substanz zu identifizieren, aber um es zu beschreiben war.Ein Chemiker aus Schweden bekam Silizium im Jahr 1823, wofür er verwendet ein Metall Kalium und Kaliumsalz.Die Reaktion erfolgte bei dem Katalysator in der Form von Wärme.Die resultierende Substanz ist ein einfaches grau-braune Farbe ist ein amorphes Silizium.Kristall reines Element wurde 1855 erzielt, Sainte-Claire Deville.Die Komplexität der Verteilung direkt mit der hohen Festigkeit von Atombindungen stehen.In beiden Fällen wird die chemische Reaktion, ein Verfahren der Reinigung von Verunreinigungen sind, wobei die amorphen und kristallinen Modelle haben unterschiedliche Eigenschaften gerichtet.
Silicon: Aussprache chemische Element
Vorname des resultierenden Pulvers - Kizel - wurde von Berzelius vorgeschlagen.Im Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten wurde Silizium und heute als Silizium (Silizium) oder Silikon (Silikon) bezeichnet.Der Begriff kommt aus dem Lateinischen "Feuerstein" (oder "Stein"), und in den meisten Fällen auf das Konzept der "Land" auf Grund der weiten Verbreitung in der Natur gebunden ist.Russische Aussprache der Chemikalie können unterschiedlich sein, es hängt alles von der Quelle abhängig.Er wurde Siliciumdioxid (Zakharov angewandt der Begriff im Jahr 1810), Sizilien (1824, Dvigubsky, Solovyov), Kieselsäure (1825, Angst) genannt, und erst im Jahre 1834, dem russischen Chemiker Germain Henri Hess gibt den Namen, die bisher verwendetin den meisten Quellen - Silizium.Im Periodensystem ist es durch Si dargestellt.Wie man eine chemische Element Silicium gelesen?Viele Wissenschaftler englischsprachigen Ländern aussprechen seinen Namen als "B" oder das Wort "Silizium".Daraus ergibt sich die weltberühmten Namen des Tales, die eine Forschungs- und Produktionsfläche von Computer-Technologie ist.Die russisch-sprechenden Leute nennen das Element Silizium (aus dem griechischen Wort "Felsberg").
in der Natur: Feld
Entire Bergketten sind von Siliciumverbindungen, die in seiner reinen Form nicht angezeigt wird zusammengesetzt, weil alle bekannten Mineralstoffe sind Siliciumdioxid und Silikaten (Alumosilikate).Erstaunliche Schönheit der von den Menschen als Ziermaterial verwendet Steinen - ist Opal, Amethyst, Quarz, verschiedene Arten, Jaspis, Chalcedon, Achat, Bergkristall, Karneol und viele andere.Sie wurden auf Grund des Auftretens des Silizium von verschiedenen Substanzen, die die Dichte, Textur, Farbe und Gebrauchsrichtung definiert gebildet wird.All die anorganische Welt können mit diesen Chemikalien, die in der natürlichen Umgebung starke Bindungen mit Metallen und Metallen (Zink, Magnesium, Calcium, Mangan, Titan, und so weiter. D.) bildet in Verbindung gebracht werden.Im Vergleich mit anderen Substanzen, Silizium relativ leicht zugänglich für die Extraktion im industriellen Maßstab: Es wird in den meisten Arten von Erzen und Mineralien gefunden.Daher sind aktiv abgebaut Ablagerungen mehr auf die verfügbaren Energiequellen als den territorialen Clustern der Materie gebunden.Quarzit und Quarzsand sind in allen Ländern verfügbar.Die größten Hersteller und Anbieter von Silizium sind: China, Frankreich, Norwegen, USA (West Virginia, Ohio, Alabama, New York), Australien, Südafrika, Kanada, Brasilien.Alle Hersteller verwenden verschiedene Verfahren, die auf der Art des Produkts (weiß, einem Halbleiter mit hohem Siliziumgehalt) abhängen.Chemisches Element zusätzlich oder alternativ angereichert, aus allen Arten von Verunreinigungen gereinigt hat einzigartige Eigenschaften, die für ihre spätere Verwendung abhängen.Dies trifft auch auf einer Substanz.Die Struktur des Silicium der Geltungsbereich.
Geschichte
sehr oft wegen der Ähnlichkeit der Namen der Leute zu verwirren Silizium und Feuerstein, aber diese Begriffe sind nicht identisch.Um klar zu sein.Wie bereits erwähnt, ist die Art von Silizium in reiner Form nicht auftreten, die nicht die Verbindungen (das gleiche Siliciumdioxid).Einer Sand (Wasser und Silica), Quarz und Quarzit, Feldspat und Feuerstein - Die wichtigsten Mineralien und Gesteine unter Berücksichtigung gebildete Kohlendioxid Substanz.Letzteres gehört, müssen alle sein, weil es großen Wert gegeben ist in der Geschichte der Menschheit.Mit diesem Link die ersten Steinwerkzeuge, wurde von Menschen in der Steinzeit.Seine scharfe Kanten beim Kalben von der Haupt Rasse gebildet, die Arbeit der alten Hausfrauen und die Möglichkeit, Schärfen erleichtert - Jäger und Fischer.Flint hatte nicht die Stärke der Metall-Produkte, aber die konnte Instrumente könnte leicht ersetzt werden.Seine Verwendung als Feuerstein dauerte viele Jahrhunderte - bis zur Erfindung des alternativen Quellen.
Im Hinblick auf zeitgenössische Realitäten, die Eigenschaften von Silizium machen es möglich, das Material für die Dekoration zu nutzen oder Keramik zu schaffen, mit, zusätzlich zu einem schönen ästhetische Erscheinung, hat es eine Reihe von ausgezeichneten funktionalen Qualitäten.Ein separater Bereich ihrer Anwendung durch die Erfindung von Glas vor etwa 3000 Jahren.Diese Veranstaltung bot die Gelegenheit, einen Spiegel, Geschirr, Glasmalerei Mosaik von siliziumhaltigen Verbindungen erstellen.Formel ergänzt Ausgangsstoffe erforderlichen Komponenten, um das Produkt die gewünschte Farbe und Wirkung auf die Festigkeit des Glases legen zu ermöglichen.Erstaunliche Schönheit und Vielfalt der Kunstwerke wurden von einem Mann aus Mineralien und Steine siliciumhaltigen gemacht.Die heilenden Eigenschaften dieses Elements wurden von Wissenschaftlern der Antike beschrieben wurde und in der gesamten Geschichte der Menschheit verwendet worden.Sie legten die Brunnen zur Trinkwasserspeicher für Produkte im Alltag und in der Medizin verwendet.Das durch Mahlen erhaltene Pulver wurde auf die Wunden aufgetragen.Besonderes Augenmerk wurde auf das Wasser, das in einem Topf mit siliziumhaltigen Verbindungen hergestellt beharrte gezahlt.Chemisches Element interagiert mit ihren Mitarbeitern, die eine Reihe von pathogenen Bakterien und Mikroorganismen zu zerstören können.Und das ist nicht alle Branchen, in denen wir angesichts der Substanz wird sehr, sehr beansprucht.Die Struktur des Silicium bewirkt seine Vielseitigkeit.
Eigenschaften
Um mehr über die Eigenschaften des Stoffes berücksichtigt werden müssen lernen, unter Berücksichtigung aller möglichen Eigenschaften.Pläne chemischen Element Silizium enthält physikalische Eigenschaften, elektrische Leistung, die Studie Verbindungen und Reaktionsbedingungen für ihren Durchgang, und so weiter. D. Silicon in kristalliner Form hat eine dunkelgraue Farbe mit einem metallischen Glanz.Kubisch flächenzentrierten Gitter einer Ähnlichkeit zu Kohlenstoff (Diamant), aber aufgrund der größeren Länge der Verbindungen ist nicht so robust.Plastizität macht es zu heizen bis zu 800 ° C, in anderen Fällen, zerbrechlich bleibt.Die physikalischen Eigenschaften von Silizium machen es wirklich einzigartige Substanz: es Infrarotstrahlung transparent ist.Schmelzpunkt - 1 410 0 C, der Siedepunkt - 2600 0 C, die Dichte unter normalen Bedingungen - 2330 kg / m3.Die Wärmeleitfähigkeit ist nicht für verschiedene Proben in dem ungefähren Wert von 25 0 C angenommen wird konstant.Die Eigenschaften der Siliciumatom ermöglichen ihre Verwendung als Halbleiter.Solche Anwendungen sind die meisten in der Nachfrage in der heutigen Welt.Die Grße der elektrischen Leitfähigkeit der Zusammensetzung beeinflusst und die Siliciumelemente, die in Verbindung mit ihnen.So kann eine verbesserte Elektronenleitfähigkeit verwendet Antimon, Arsen, Phosphor, für löchrige - Aluminium, Gallium, Bor und Indium.Beim Erstellen Geräte mit Silicium als Führungsfläche der Behandlung mit dem Mittel, das den Betrieb der Vorrichtung beeinflußt eingesetzt.
Eigenschaften von Silizium als ein ausgezeichneter Dirigent weit verbreitet in der modernen Instrumentierung.Dies ist besonders bedeutsam bei der Produktion von der Verwendung von ausgefeilter Technik (wie fortgeschrittene EDV-Geräte, Computer).
Silicon: charakteristische chemische Element
meisten vierwertiges Silizium, fand auch die Kommunikation in der sie auf zwei gesetzt werden.Unter normalen Bedingungen ist es maloaktiven hat starke Bindungen bei Raumtemperatur kann nur mit Fluor in der gasförmigen Aggregatzustand reagieren.Dies ist aufgrund der Sperrwirkung Dioxide Oberflächenfilm, der im Zusammenwirken mit Umgebungssauerstoff oder Wasser beobachtet wird.Die erforderlich sind, um einen Katalysator zu verwenden Reaktionen stimulieren: der Temperaturanstieg ist für eine Substanz, wie etwa Silizium.Chemisches Element reagiert mit Sauerstoff bei 400-500 0 C, was Dioxide Films zunimmt, den Prozess der Oxidation.Wenn die Temperatur auf 50 0 C beobachteten Reaktion mit Brom, Chlor, Iod angehoben, wodurch flüchtige Tetrahalogenide bilden.Da Silizium wirkt nicht Säuren, Eliminierung von einem Gemisch aus Flusssäure und Salpetersäure, wobei jegliche Alkali in einem erwärmten Zustand ist ein Lösungsmittel.Silane nur durch Zersetzung von Silicid mit Wasserstoff reagieren lässt, ist es nicht geben.Die größte Stärke und chemische Passivität von verschiedenen Verbindungen mit Bor und Kohlenstoff.Hohe Beständigkeit gegen Laugen und Säuren haben Stickstoffverbindung, die bei Temperaturen über 1000 0 C auftritt.Silizide werden durch Reaktion mit Metallen erhalten wird, wobei in diesem Fall ein zusätzliches Element aus dem Valenzband, das Silicium zeigt unabhängig.Formel Substanz unter Beteiligung des Übergangsmetalls gebildet ist, ist gegen Säuren.Die Struktur des Siliciumatoms direkt auf seine Eigenschaften und die Fähigkeit, mit anderen Elementen zusammenwirken.Die Bildung von Beziehungen in der Natur, und wenn die Substanz ausgesetzt (im Labor, industriellen Umgebung) signifikant unterschiedlich ist.Siliziumstruktur übernimmt seine Reaktivität.
Strukturdiagramm der Struktur des Siliciumatom hat seine eigene Charakteristik.Die Ladung des Kerns 14, die der Nummer im Periodensystem entspricht.Die Anzahl der geladenen Teilchen: Protonen - 14;Elektronen - 14;Neutronen - 14. Die Schaltungsstruktur des Siliziumatom ist wie folgt: Si + 14) 2) 8) 4. Bei der letzten (äußeren) Ebene gibt es 4 Elektronen, die den Grad der Oxidation mit einem "+" oder bestimmt "-".Siliziumoxid die Formel SiO2 (Valenz 4+), flüchtige Wasserstoffverbindung - SiH4 (Wertigkeit von -4).Eine große Menge an Siliciumatome in einigen Verbindungen eine Koordinationszahl von 6, beispielsweise, wenn es mit dem Fluor kombiniert.Molmasse - 28, der Radius eines Atoms - 132 pm, die Konfiguration der Elektronenhülle: 1S22S22P63S23P2.
Anwendungs
Oberfläche oder vollständig dotiertem Silizium als Halbleiter in der Schaffung vieler einschließlich hochpräzise Vorrichtungen (wie Solarzellen, Transistoren, Gleichrichter, und so weiter. D.) verwendet.Reinstsilicium wird verwendet, um Solarzellen (Energie) zu erstellen.Monokristallinem zum Herstellen von Spiegeln und einen Gaslaser verwendet.Unter den Verbindungen der Silizium des Glas, Fliesen, Keramik, Porzellan und Steingut.Die Vielfalt der Arten von produzierten Waren ist schwer zu beschreiben, deren Nutzung erfolgt im Alltag, in der Kunst und Wissenschaft, am Arbeitsplatz.Der resultierende Zement ist der Rohstoff für die Erstellung Mischungen und Backstein-Oberflächenmaterialien.Spreitende Öle können Gleitmittel auf Basis von Silikonverbindungen deutlich Verringerung der Reibung in den beweglichen Teilen viele Mechanismen.Siliziden aufgrund der einzigartigen Eigenschaften bei der Bekämpfung von aggressiven Medien (Säuren, Temperaturen) sind weit verbreitet in der Industrie verwendet.Ihre elektrische, nukleare und chemische Parameter berücksichtigen die Experten für komplexe Produktionen, spielt keine geringe Rolle und Struktur der Siliziumatom.
Wir haben die meisten High-Tech-gelistet und Fortgeschrittene bis heute Anwendung.Die häufigste, die in großen Mengen technische Silizium wird auf verschiedene Weise eingesetzt erzeugt wird:
- als Rohstoff für die Herstellung eines reinen Stoffes.
- zum Legieren in der Stahlindustrie: das Vorhandensein von Silicium erhöht die Feuerfestigkeit, verbessert die Korrosionsbeständigkeit und die mechanische Festigkeit (über dieses Element kann die Legierung zu spröde zu werden).
- als Desoxidationsmittel zum Entfernen von überschüssigem Sauerstoff aus dem Metall.
- Rohstoffe für die Herstellung von Silan (Silizium-Verbindungen mit organischen Substanzen).
- Für die Herstellung von Wasserstoff aus Silicium-Eisen-Legierung.
- Herstellung Sonnenkollektoren.
die Bedeutung des Stoffes für das normale Funktionieren des menschlichen Körpers.Siliziumstruktur, werden seine Eigenschaften in diesem Fall definiert.Das Überangebot an, oder Mangel an ihm führt zu einer schweren Krankheit.
beim Menschen
Medizin für eine lange Zeit unter Verwendung von Silizium als eine bakterizide und antiseptisch.Jedoch mit allen Vorteilen der Verwendung im Freien muß dieses Element ständig im menschlichen Körper erneuert.Das normale Niveau der Inhalte wird das Leben im Allgemeinen zu verbessern.Im Falle eines Mangels an mehr als 70 Spurenelementen und Vitaminen werden sie nicht durch den Körper, die wesentlich geringere Beständigkeit gegen eine Vielzahl von Krankheiten ist verdaut.Der höchste Anteil an Silizium in den Knochen, Haut, Sehnen beobachtet.
