Muchos dispositivos y ayudas tecnológicas modernas se han creado debido a las propiedades únicas de sustancias que se encuentran en la naturaleza.Humanidad por la experimentación y el estudio cuidadoso de los elementos que nos rodean constantemente modernizando propia invención - este proceso se le llama progreso tecnológico.Se basa en simples accesibles a todo el mundo las cosas, que nos rodean en la vida cotidiana.Por ejemplo, la arena, lo que puede ser sorprendente e inusual?Los científicos fueron capaces de aislar a partir de una de silicio - un elemento químico, sin la cual no habría material informático.El área de aplicación es diversa y está en constante expansión.Esto se logra a través de las propiedades únicas de la átomo de silicio en su estructura y conectividad con otras sustancias simples.
Característica
en el sistema periódico, desarrollado por Mendeleev, silicio (elemento químico) está representada por Si.Se refiere a los elementos no metálicos, se encuentra en la principal del cuarto grupo del tercer período, tiene el número atómico 14. Su proximidad al carbono no es casual: sus propiedades son en gran medida comparables.No existe en la naturaleza en forma pura, como un componente activo y tiene una suficientemente fuerte unión con el oxígeno.Material base - sílice, que es un óxido, y silicatos (arena).Cuando esto silicio (su compuesto natural) es uno de los elementos químicos más comunes en el mundo.De acuerdo con la fracción de masa de los contenidos que sólo es superado por el oxígeno (más del 28%).La capa de la corteza superior comprende dióxido de silicio en forma (esto cuarzo), varios tipos de arcilla y arena.El segundo grupo más común se compone de sus silicatos.A una profundidad de unos 35 km de las capas superficiales se disponen de granito y basalto depósitos, que incluyen compuestos de silicio.La proporción del núcleo de la Tierra aún no se ha dado cuenta, pero viniendo a las capas superficiales de la capa (900 kilometros) incluyen silicatos.En la composición de la concentración de silicio agua de mar es 3 mg / l, el suelo lunar consta de 40% de sus compuestos.Las vastas extensiones de espacio que la humanidad ha examinado hasta ahora, contienen este elemento químico en grandes cantidades.Por ejemplo, el análisis espectral de meteoritos, que se acerca al suelo a una distancia que está disponible para los investigadores, ha demostrado que se componen de 20% de silicio.Hay una posibilidad de formación de la vida sobre la base de este elemento en nuestra galaxia.Proceso de investigación
historia
del descubrimiento del silicio elemento químico tiene varias etapas.Muchas sustancias, sistematizados Mendeleev han sido utilizados por la humanidad durante siglos.Los elementos de una forma natural, i .e.compuestos que no fueron sometidos a tratamiento químico, y todas sus propiedades no han sido conocidos por la gente.En el proceso de estudio de todas las características de la sustancia había aparecido nuevas áreas de uso.Las propiedades del silicio hasta la fecha no se han estudiado hasta el final - este elemento es suficientemente amplia y variada gama de aplicaciones deja espacio para nuevos descubrimientos para las futuras generaciones de científicos.La tecnología moderna se acelerará significativamente este proceso.En el siglo XIX, muchos químicos famosos han estado tratando de obtener silicio en una forma pura.Por primera vez se hizo Tenaru L. y J. Gay-Lussac en 1811, pero el descubrimiento del elemento pertenece a J. Berzelius, que fue capaz no sólo para identificar la sustancia, pero para describirlo.Un químico de Suecia consiguió silicio en 1823, para ello utilizó una potasio metálico y la sal de potasio.La reacción tuvo lugar en el catalizador en forma de calor.La sustancia resultante es un color gris-marrón simple es un silicio amorfo.Crystal elemento puro se obtuvo en 1855, Sainte-Claire Deville.La complejidad de la asignación directamente relacionada con la alta resistencia de enlaces atómicos.En ambos casos, la reacción química se dirige a un proceso de purificación de las impurezas, en el que los modelos amorfos y cristalinos tienen diferentes propiedades.
Silicio: Pronunciación elemento químico
nombre del polvo resultante - Kizel - fue sugerido por Berzelius.En el Reino Unido y los Estados Unidos se refieren silicio y hoy como el silicio (silicio) o silicona (silicona).El término proviene de la "pedernal" América (o "piedra"), y en la mayoría de los casos está ligado al concepto de "tierra", debido a la amplia difusión en la naturaleza.Pronunciación rusa de la química puede ser diferente, todo depende de la fuente.Fue llamado sílice (Zakharov aplica el término en 1810), Sicilia (1824, Dvigubsky, Solovyov), sílice (1825, el miedo), y sólo en 1834, el químico ruso Germain Henri Hess entra el nombre, que hasta ahora se utilizaen la mayoría de las fuentes - silicio.En la tabla periódica que está representada por Si.Cómo leer un elemento de silicio química?Muchos científicos de habla Inglés países pronuncian su nombre como "B" o usan la palabra "silicio".De ahí el nombre de fama mundial del valle, que es un área de investigación y producción de tecnología informática.Las personas de habla rusa llaman el elemento silicio (de la palabra griega "Acantilado de la montaña").
Estar en la naturaleza: campo
cordilleras enteras se componen de compuestos de silicio, que en su forma pura no aparece, porque todos los minerales conocidos son sílice y silicatos (aluminosilicatos).Increíble belleza de las piedras utilizadas por la gente como un material ornamental - es el ópalo, amatista, cuarzo, diferentes tipos, jaspe, calcedonia, ágata, cristal de roca, cornalina y muchos otros.Se formaron debido a la ocurrencia del silicio de diversas sustancias, que han definido la densidad, textura, color y la dirección de uso.Todo el mundo inorgánico puede estar asociado con estos productos químicos que en el entorno natural forman enlaces fuertes con los metales y metales (zinc, magnesio, calcio, manganeso, titanio, y así sucesivamente. D.).En comparación con otras sustancias, silicio bastante fácilmente accesible para la extracción a escala industrial: se encuentra en la mayoría de tipos de menas y minerales.Por lo tanto, los depósitos minadas activamente están ligados más a las fuentes de energía disponibles que a los grupos territoriales de la materia.Cuarcita y arena de cuarzo están disponibles en todos los países.Los mayores fabricantes y proveedores de silicio son: China, Francia, Noruega, Estados Unidos (Virginia Occidental, Ohio, Alabama, Nueva York), Australia, Sudáfrica, Canadá, Brasil.Todos los fabricantes utilizan diferentes métodos, que dependen del tipo de producto (blanco, un semiconductor, de alta silicio).Elemento químico enriquecida adicionalmente o alternativamente, purificada a partir de todos los tipos de impurezas tiene propiedades únicas que dependen de su uso posterior.Esto también se aplica a una sustancia.La estructura del silicio determina su ámbito de aplicación.Historia
utilizar muy a menudo debido a la similitud de los nombres de las personas confunden el silicio y el pedernal, pero estos conceptos no son idénticos.Para que quede claro.Como ya se ha mencionado, no se produce la naturaleza de silicio en forma pura, que no es los compuestos (la misma sílice).Los principales minerales y rocas formadas sustancia dióxido bajo consideración - una arena (agua y sílice), cuarzo y cuarcita, feldespato y pedernal.Este último debe haber oído de todo, ya que se da una gran importancia en la historia de la humanidad.Con este enlace las primeras herramientas de piedra, creadas por la gente en la Edad de Piedra.Sus bordes afilados forman durante el parto de la raza principal, facilita enormemente el trabajo de las amas de casa antiguas y la posibilidad de afilar - cazadores y pescadores.Flint no tenía la fuerza de productos de metal, pero los instrumentos fallidos podría ser reemplazado fácilmente.Su uso como un pedernal duró muchos siglos - hasta la invención de fuentes alternativas.
Con respecto a las realidades contemporáneas, las propiedades del silicio permiten explotar el material para la decoración o para crear artículos de cerámica, con, además de un hermoso aspecto estético, tiene una serie de excelentes cualidades funcionales.Un área separada de su aplicación debido a la invención del vidrio hace unos 3.000 años.Este evento fue una oportunidad para crear un espejo, vajilla, mosaico de vidrio manchado de compuestos que contienen silicio.Fórmula complementa sustancias iniciales componentes necesarios que permiten conectar el producto el color y el efecto deseado en la resistencia del vidrio.Increíble belleza y variedad de obras de arte fueron hechas por un hombre de minerales y piedras que contienen silicio.Las propiedades curativas de este elemento han sido descritos por los científicos de la antigüedad y han utilizado a lo largo de la historia de la humanidad.Se colocan los pozos para beber almacenamiento de agua para los productos utilizados en la vida cotidiana y en la medicina.El polvo obtenido por molienda se aplicó a las heridas.Se prestó especial atención al agua, que insistió en una olla hecha de compuestos que contienen silicio.Elemento químico interactuó con su personal, que permite destruir un número de bacterias patógenas y microorganismos.Y eso no es todos los sectores en los que estamos considerando la sustancia es muy, muy reclamadas.La estructura del silicio provoca su versatilidad.
Propiedades
Para saber más sobre las características de la sustancia deberá considerar, teniendo en cuenta todas las posibles propiedades.Planes elemento químico de silicio incluye las propiedades físicas, rendimiento eléctrico, los compuestos de estudio y condiciones de reacción para su paso, y así sucesivamente. D. silicio en forma cristalina tiene un color gris oscuro con un brillo metálico.Centrada en las caras red cúbica de un parecido con carbono (diamante), pero debido a la mayor longitud de las conexiones no es tan robusto.Plasticidad hace calor hasta 800 ° C, en otros casos, sigue siendo frágil.Las propiedades físicas de silicio hacen que sea verdaderamente única sustancia: es transparente a la radiación infrarroja.Punto de fusión - 1 410 0 C, el punto de ebullición - 2600 0 C, la densidad en condiciones normales - 2.330 kg / m3.La conductividad térmica no es constante para diversas muestras que se acepta en el valor aproximado de 25 0C.Las propiedades del átomo de silicio permiten su uso como un semiconductor.Estas aplicaciones son de mayor demanda en el mundo actual.La magnitud de la conductividad eléctrica de la composición es afectada y los elementos de silicio que son en conjunto con ellos.Por lo tanto, para aumentar el conductividad electrónica utiliza antimonio, arsénico, fósforo, para holey - aluminio, galio, boro y de indio.Al crear dispositivos con silicio se utiliza como un tratamiento de superficie de guía con el agente, que afecta al funcionamiento del aparato.Propiedades
de silicio como un excelente conductor ampliamente utilizados en la instrumentación moderna.Esto es especialmente importante en la producción de su uso de la tecnología sofisticada (como dispositivos informáticos avanzados, computadoras).
Silicio: elemento químico característico
La mayoría de silicio tetravalente, también encontró comunicación en la que se puede fijar a dos.En condiciones normales, maloaktiven tiene fuertes lazos a temperatura ambiente sólo puede reaccionar con flúor en el estado de agregación gaseoso.Esto es debido a la película superficial efecto Dióxido de bloqueo, que se observa en la interacción con el oxígeno ambiente o agua.Para estimular las reacciones necesarias para utilizar un catalizador: el aumento de temperatura es ideal para una sustancia tal como el silicio.Elemento químico reacciona con el oxígeno a de 400-500 0 C, dando como resultado aumentos película de dióxido de, el proceso de oxidación.Cuando la temperatura se eleva a 50 0C reacción observada con bromo, cloro, yodo, formando de este modo tetrahaluros volátiles.Puesto que el silicio no interactúa ácidos, la eliminación de una mezcla de ácido fluorhídrico y nítrico, en el que cualquier alcalino en un estado calentado es un disolvente.Silanes producidos solamente por descomposición de siliciuro de reaccionar con el hidrógeno, que no entra.La mayor fortaleza y química pasividad de los diferentes compuestos con boro y carbono.Alta resistencia a los álcalis y ácidos tienen compuesto de nitrógeno, que se produce a temperaturas superiores a 1.000 0C.Siliciuros se obtienen por reacción con metales, en cuyo caso un elemento adicional independiente de la valencia que muestra de silicio.Fórmula sustancia formada con la participación del metal de transición, es resistente a los ácidos.La estructura del átomo de silicio afecta directamente a sus propiedades y la capacidad de interactuar con otros elementos.La formación de las relaciones en la naturaleza, y cuando se exponen a la sustancia (en el laboratorio, entorno industrial) difiere significativamente.Estructura de silicio asume su reactividad.Estructura
Diagrama de la estructura del átomo de silicio tiene sus propias características.La carga del núcleo 14, que corresponde al número en el sistema periódico.El número de partículas cargadas: protones - 14;los electrones - 14;neutrones - 14. La estructura de circuito del átomo de silicio es el siguiente: Si +14) 2) 8) 4. En el último nivel (externo) hay 4 electrones que determina el grado de oxidación con un "+" o "-".Óxido de silicio tiene la fórmula SiO2 (valencia 4+), compuesto de hidrógeno volátil - SiH4 (valencia de -4).Una gran cantidad de átomos de silicio pueden, en algunos compuestos tienen un número de coordinación de 6, por ejemplo, cuando se combina con el flúor.Masa molar - 28, el radio de un átomo - 132 pm, la configuración de la capa de electrones: 1S22S22P63S23P2.Superficie
Aplicación
o silicio dopada por completo se utiliza como un semiconductor en la creación de muchos, incluyendo de alta precisión, los dispositivos (tales como células solares, transistores, rectificadores, y así sucesivamente. D.).Ultra-silicio puro se utiliza para crear células solares (energía).Tipo monocristalino utilizado para la fabricación de espejos y un láser de gas.Entre los compuestos de silicio del vidrio, azulejos, cerámica, porcelana y loza.La variedad de tipos de bienes producidos es difícil de describir, su explotación se produce en la vida cotidiana, en el arte y la ciencia, en el lugar de trabajo.El cemento resultante es la materia prima para la creación de mezclas y materiales de acabado de ladrillo.Aceites extendedores, lubricantes a base de compuestos de silicona pueden reducir significativamente la fricción en las partes móviles de muchos mecanismos.Siliciuros debido a las propiedades únicas en la lucha contra medios agresivos (ácidos, temperaturas) son ampliamente utilizados en la industria.Sus parámetros eléctricos, nucleares y químicas tienen en cuenta los expertos en producciones complejas, no juega ningún papel pequeño y la estructura del átomo de silicio.
Hemos hecho una lista de la más alta tecnología y avanzado de la aplicación actualizada.El más común, que es producida en grandes cantidades de silicio técnica se utiliza en varias formas: materia prima
- como para la producción de una sustancia pura.
- de aleación en la industria del acero: la presencia de silicio aumenta la refractariedad, mejora la resistencia a la corrosión y resistencia mecánica (en exceso de este elemento, la aleación puede llegar a ser demasiado frágil).
- como desoxidante para eliminar el exceso de oxígeno del metal.
- Materias primas para la producción de silano (compuestos de silicio con sustancias orgánicas).
- Para la producción de hidrógeno a partir de aleación de hierro-silicio.Paneles solares
- fabricación.
La importancia de la sustancia para el funcionamiento normal del cuerpo humano.Estructura de silicio, sus propiedades se definen en este caso.Este exceso de oferta de, o falta de ella conduce a una grave enfermedad.
en humanos medicina
durante mucho tiempo usando silicio como bactericida y antiséptico.Pero con todos los beneficios del uso al aire libre de este elemento debe renovarse constantemente en el cuerpo humano.El nivel normal de su contenido va a mejorar la vida en general.En el caso de una falta de más de 70 elementos traza y vitaminas que no son digeridos por el cuerpo, que es significativamente menor resistencia a una variedad de enfermedades.El mayor porcentaje de silicio se observa en los huesos, la piel, los tendones.
