nombreux dispositifs et aides technologiques modernes ont été créés en raison des propriétés uniques des substances présentes dans la nature.Humanité par l'expérimentation et l'étude attentive des éléments qui nous entourent constamment modernise propre invention - ce processus est appelé le progrès technologique.Il est basé sur de simples, accessibles à tous les choses qui nous entourent dans la vie quotidienne.Par exemple, le sable, ce qu'elle peut être surprenant et inhabituel?Les scientifiques ont réussi à isoler à partir d'un silicium - un élément chimique, sans laquelle il n'y aurait pas de matériel informatique.Le domaine d'application est diversifiée et est en constante expansion.Ceci est réalisé par les propriétés uniques de l'atome de silicium dans sa structure et de la connectivité avec d'autres substances simples.
entité dans le système périodique, mis au point par Mendeleev, du silicium (élément chimique) est représenté par Si.Il se réfère à des non-métaux, est situé dans le principal du quatrième groupe de la troisième période, a le numéro atomique 14. Sa proximité de carbone est pas un hasard: leurs propriétés sont largement comparables.Pas trouvé dans la nature à l'état pur, comme un composant actif et a une liaison suffisamment forte avec de l'oxygène.Matériau de base - de la silice, qui est un oxyde et les silicates (sable).Lorsque ce silicium (son composé naturel) est l'un des éléments chimiques les plus courants dans le monde.Selon la fraction de la masse du contenu, il est en second lieu seulement à l'oxygène (plus de 28%).La couche de croûte supérieure comprend du dioxyde de silicium sous la forme (ce quartz), différents types d'argile et de sable.Le deuxième groupe le plus commun est constitué de ses silicates.A une profondeur d'environ 35 km des couches de surface sont de granit et de basalte dépôts, qui comprennent des composés de silicium arrangé.La teneur en pourcentage du noyau de la Terre n'a pas encore compris, mais venir les couches superficielles du manteau (900 km) comprennent des silicates.Dans la composition de l'eau de mer concentration de silicium est de 3 mg / l, le sol lunaire se compose de 40% de ses composés.Les vastes étendues de l'espace que l'humanité a jusqu'ici examinés, contiennent cet élément chimique en grandes quantités.Par exemple, une analyse spectrale de météorites, qui se rapproche du sol à une distance qui est disponible pour les chercheurs, a montré qu'ils sont constitués de 20% de silicium.Il ya une possibilité de formation de la vie sur la base de cet élément dans notre galaxie.Processus de recherche
histoire
de la découverte de l'élément chimique silicium comporte plusieurs étapes.De nombreuses substances, systématisées Mendeleïev ont été utilisés par l'humanité depuis des siècles.Les éléments d'une forme naturelle, i .e.composés qui ne sont pas soumis à un traitement chimique, et l'ensemble de leurs propriétés ne sont pas connus pour les gens.Dans le processus de l'étude de toutes les fonctionnalités de la substance était apparu de nouveaux domaines d'utilisation.Les propriétés du silicium à ce jour n'a pas été étudiée jusqu'à la fin - cet élément est suffisamment étendue des applications large et variée laisse de la place pour de nouvelles découvertes pour les futures générations de scientifiques.La technologie moderne permettra d'accélérer considérablement ce processus.Au XIXe siècle, de nombreux chimistes célèbres ont essayé d'obtenir du silicium sous une forme pure.Pour la première fois il a été fait Tenaru L. et J. Gay-Lussac en 1811, mais la découverte de l'élément appartient à J. Berzelius, qui était en mesure non seulement d'identifier la substance, mais pour le décrire.Un chimiste de silicium obtenu Suède en 1823, pour cela, il utilise un potassium métallique et le sel de potassium.La réaction a eu lieu au niveau du catalyseur sous la forme de chaleur.La substance qui en résulte est une couleur gris-brun simple, est un silicium amorphe.Cristal élément pur a été obtenu en 1855, Sainte-Claire Deville.La complexité de l'allocation directement lié à la résistance élevée de liaisons atomiques.Dans les deux cas, la réaction chimique a pour objet un procédé de purification d'impuretés, dans lequel les modèles amorphes et cristallines ont des propriétés différentes.
Silicon: la prononciation de l'élément chimique
prénom de la poudre résultante - Kizel - a été suggéré par Berzelius.Au Royaume-Uni et les États-Unis silicium et aujourd'hui a été mentionné comme silicium (Silicium) ou de silicone (Silicon).Le terme vient du "silex" latine (ou «pierre»), et dans la plupart des cas, il est lié à la notion de «terre» en raison de la large diffusion dans la nature.Prononciation russe de la substance chimique peut être différent, tout dépend de la source.Il a été appelé silice (Zakharov appliqué le terme en 1810), la Sicile (1824, Dvigubsky, Soloviev), la silice (1825, la peur), et seulement en 1834, le chimiste russe Germain Henri Hess entre le nom, qui, jusqu'à présent utilisédans la plupart des sources - silicium.Dans le tableau périodique, il est représenté par Si.Comment lire un élément silicium chimique?Beaucoup de scientifiques pays anglophones prononcent son nom comme «B» ou utilisent le mot «silicium».D'où le nom de renommée mondiale de la vallée, qui est un domaine de la technologie informatique recherche et la production.Les russophones appellent l'élément silicium (du mot grec "falaise Mountain").
Être dans la nature: champ
chaînes de montagnes entières sont composées de composés de silicium, qui, dans sa forme pure ne semblent pas, parce que tous les minéraux connus sont la silice et les silicates (aluminosilicates).Incroyable beauté des pierres utilisées par les gens comme un matériau d'ornement - est opale, l'améthyste, le quartz, différents types, de jaspe, calcédoine, agate, cristal de roche, cornaline et beaucoup d'autres.Ils ont été formées en raison de la survenance du silicium de différentes substances, qui ont défini la densité, la texture, la couleur et l'orientation d'utilisation.Tout le monde inorganique peut être associé à ces produits chimiques que dans l'environnement naturel forment de fortes liaisons avec des métaux et des métaux (zinc, le magnésium, le calcium, le manganèse, le titane, et ainsi de suite. D.).Par comparaison avec d'autres substances, le silicium assez facilement accessible pour l'extraction à l'échelle industrielle: il se trouve dans la plupart des types de minerais et de minéraux.Par conséquent, des gisements exploités activement sont liés davantage aux sources d'énergie disponibles que les groupes territoriaux de la matière.Quartzite et de sable de quartz sont disponibles dans tous les pays.Les plus grands fabricants et fournisseurs de silicium sont: la Chine, la France, la Norvège, États-Unis (Virginie-Occidentale, l'Ohio, l'Alabama, New York), l'Australie, l'Afrique du Sud, le Canada, le Brésil.Tous les fabricants utilisent des méthodes différentes, qui dépendent du type de produit (blanc, un semi-conducteur, de haute silicium).Élément chimique enrichi plus ou en variante, purifiée à partir de tous les types d'impuretés a des propriétés uniques qui dépendent de leur utilisation ultérieure.Cela vaut également pour une substance.La structure du silicium détermine la portée.Histoire
utiliser très souvent en raison de la similitude des noms de gens confondent silicium et de silex, mais ces concepts ne sont pas identiques.Pour être clair.Comme déjà indiqué, la nature de silicium sous forme pure ne se produit pas, ce qui est les composés (la même silice).Les principaux minéraux et de roches formées de dioxyde substance à l'étude - un sable (l'eau et de la silice), de quartz et de quartzite, de feldspath et de silex.Ce dernier doit être entendu tout, parce qu'il est donné une grande importance dans l'histoire de l'humanité.Avec ce lien les premiers outils de pierre, créés par des gens de l'âge de pierre.Ses bords coupants formés pendant le vêlage de la race principale, facilite grandement le travail des femmes au foyer anciens et la possibilité d'affûtage - chasseurs et pêcheurs.Flint n'a pas eu la force de produits métalliques, mais les instruments défaillants pourrait facilement être remplacé.Son utilisation comme un silex a duré plusieurs siècles - jusqu'à l'invention de sources alternatives.
En ce qui concerne les réalités contemporaines, les propriétés du silicium permettent d'exploiter le matériel pour la décoration ou pour créer un objet en céramique, avec, en plus d'une belle esthétique, il a un certain nombre d'excellentes qualités fonctionnelles.Une zone séparée de son application grâce à l'invention du verre il ya environ 3000 ans.Cet événement a été l'occasion de créer un miroir, plats, taché mosaïque de verre de composés contenant du silicium.Formule complétée substances initiales composants nécessaires qui vous permettent de fixer le produit de la couleur et l'effet souhaité sur la résistance du verre.Incroyable beauté et la variété des œuvres d'art ont été faites par un homme de minéraux et de pierres contenant du silicium.Les propriétés curatives de cet élément ont été décrites par les scientifiques de l'antiquité et été utilisés dans le histoire de l'humanité.Ils ont jeté les puits pour stockage d'eau potable pour les produits utilisés dans la vie quotidienne et en médecine.La poudre obtenue par broyage a été appliquée sur les plaies.Une attention particulière a été accordée à l'eau, qui a insisté dans un pot en composés contenant du silicium.Élément chimique interagi avec son personnel, ce qui permet de détruire un certain nombre de bactéries et de micro-organismes pathogènes.Et pas toutes les industries où nous envisageons la substance est très, très demandés.La structure du silicium provoque sa polyvalence.
Propriétés
Pour en savoir plus sur les caractéristiques de la substance doit être considérée, en tenant compte de toutes les propriétés possibles.Plans élément chimique silicium comprend les propriétés physiques, les performances électriques, les composés de l'étude et les conditions réactionnelles pour leur passage, et ainsi de suite. D. Silicon sous forme cristalline a une couleur gris foncé avec un éclat métallique.À faces centrées d'un réseau cubique à ressemblance carbone (diamant), mais en raison de la plus grande longueur des connexions ne sont pas aussi robuste.Plasticité rend la chaleur jusqu'à 800 ° C, dans d'autres cas, elle reste fragile.Les propriétés physiques du silicium en font substance unique: il est transparent au rayonnement infrarouge.Point de fusion - 1 410 0 C, l'ébullition - 2600 0 C, la densité dans des conditions normales - 2330 kg / m3.La conductivité thermique est pas constant pour divers échantillons Il est admis dans la valeur approximative de 25 0C.Les propriétés de l'atome de silicium permettent son utilisation en tant que semi-conducteur.Ces applications sont plus en demande dans le monde d'aujourd'hui.L'ampleur de la conductivité électrique de la composition est affecté et les éléments de silicium qui sont en liaison avec eux.Ainsi, par conductivité électronique amélioré utilisé antimoine, l'arsenic, le phosphore, pour troué - aluminium, le gallium, le bore et l'indium.Lors de la création des dispositifs à base de silicium est utilisé comme un traitement de surface de guidage avec l'agent, ce qui affecte le fonctionnement de l'appareil.Propriétés
de silicium comme un excellent conducteur largement utilisés dans l'instrumentation moderne.Cela est particulièrement important dans la production de son utilisation de la technologie sophistiquée (tels que les périphériques informatiques de pointe, ordinateurs).
silicium: élément chimique caractéristique
plupart de silicium tétravalent, a également constaté communication dans laquelle elle peut être réglée sur deux.Dans des conditions normales, il a maloaktiven des liens solides à la température ambiante ne peuvent réagir avec du fluor dans l'état d'agrégat gazeux.Cela est dû à la pellicule superficielle de dioxyde effet de blocage, qui est observée dans l'interaction avec l'oxygène ambiant ou de l'eau.Pour stimuler les réactions nécessaires à l'utilisation d'un catalyseur: l'élévation de température est idéal pour une substance tel que le silicium.Élément chimique réagit avec l'oxygène à 400-500 0 C, films dioxyde augmente, le processus d'oxydation résultant.Lorsque la température est portée à 50 0 ° C avec du brome réaction observée, le chlore, l'iode, en formant ainsi les tétrahalogénures volatils.Étant donné que le silicium ne réagit pas les acides, l'élimination d'un mélange d'acide fluorhydrique et nitrique, dans lequel n'importe quel alcali dans un état chauffé est un solvant.Silanes produites seulement par la décomposition de siliciure à réagir avec de l'hydrogène, il ne pénètrent pas.La plus grande force et chimique passivité de différents composés avec du bore et du carbone.Haute résistance aux alcalis et acides ont composé azoté, qui se produit à des températures supérieures à 1000 0C.Siliciures sont obtenus par réaction avec des métaux, auquel cas un élément supplémentaire indépendante de la valence qui représente le silicium.Substance de formule formé avec la participation du métal de transition, est résistant aux acides.La structure de l'atome de silicium directement affecte ses propriétés et la capacité d'interagir avec d'autres éléments.La formation de relations dans la nature, et lorsqu'elle est exposée à la substance (en laboratoire, environnement industriel) diffère de manière significative.La structure de silicium assume sa réactivité.
Structure Schéma de la structure de l'atome de silicium a ses propres caractéristiques.La charge du noyau 14, qui correspond au numéro dans le système périodique.Le nombre de particules chargées: protons - 14;- 14 électrons;neutrons - 14. La structure du circuit de l'atome de silicium est la suivante: Si + 14) 2) 8) 4. Au dernier niveau (externe), il y a 4 électrons qui détermine le degré d'oxydation avec un "+" ou "-".L'oxyde de silicium SiO2 répond à la formule (valence de 4+), composé d'hydrogène volatil - SiH4 (valence de -4).Une grande quantité d'atomes de silicium peuvent, dans certains composés ont un nombre de coordination de 6, par exemple, lorsqu'il est combiné avec le fluor.Masse molaire - 28, le rayon d'un atome - 132 heures, la configuration de la couche électronique: 1S22S22P63S23P2.Surface
application
ou de silicium complètement dopé est utilisé comme un semi-conducteur à la création d'un grand nombre, y compris de haute précision, des dispositifs (tels que les cellules solaires, transistors, redresseurs, et ainsi de suite. D.).Silicium ultra-pur est utilisé pour créer des cellules solaires (énergie).Type monocristallin utilisé pour la fabrication de miroirs et d'un laser à gaz.Parmi les composés de silicium du verre, tuiles, poterie, porcelaine et faïence.La variété des types de biens produits est difficile à décrire, leur exploitation se produit dans la vie quotidienne, dans l'art et la science, dans le lieu de travail.Le ciment qui en résulte est la matière première pour créer des mélanges et matériaux brique de finition.La diffusion des huiles, des lubrifiants à base de composés de silicone peuvent réduire considérablement le frottement des pièces en mouvement d'un grand nombre de mécanismes.Siliciures en raison des propriétés uniques dans la lutte contre les milieux agressifs (acides, températures) sont largement utilisés dans l'industrie.Leurs paramètres électriques, nucléaires et chimiques prennent en compte les experts sur les productions complexes, joue un rôle non négligeable et la structure de l'atome de silicium.
nous avons listé les plus high-tech de pointe et à l'application de la date.Le plus commun, qui est produit en grandes quantités de silicium technique est utilisée de plusieurs façons: matières premières
- que pour la production d'une substance pure.
- pour alliage dans l'industrie sidérurgique: la présence de silicium augmente la réfractarité, améliore la résistance à la corrosion et de résistance mécanique (au-delà de cet élément, l'alliage peut devenir trop fragile).
- tant que désoxydant pour enlever l'oxygène en excès du métal.
- Matières premières pour la production de silane (composés de silicium avec des substances organiques).
- Pour la production d'hydrogène à partir d'alliage de silicium-fer.Panneaux solaires
- fabrication.
L'importance de la substance pour le fonctionnement normal du corps humain.Structure de silicium, ses propriétés sont définies dans ce cas.Cette surabondance de, ou l'absence de conduit à une maladie grave.
médicament chez l'homme
pendant une longue période en utilisant du silicium comme un agent bactéricide et antiseptique.Mais avec tous les avantages de l'utilisation extérieure de cet élément doit être constamment renouvelé dans le corps humain.Le niveau normal de son contenu permettra d'améliorer la vie en général.Dans le cas d'une absence de plus de 70 oligo-éléments et vitamines, ils ne sont pas digérés par l'organisme, ce qui est nettement inférieur à la résistance à une variété de maladies.Le pourcentage le plus élevé de silicium est observée dans les os, la peau, des tendons.
