Wiele nowoczesnych urządzeń technologicznych i pomoce zostały utworzone ze względu na unikalne właściwości substancji występujących w przyrodzie.Ludzkość od eksperymentów i wnikliwej analizy elementów wokół nas stale unowocześnia własny wynalazek - proces ten nazywa się postęp technologiczny.Jest on oparty na prostych, dostępnych dla wszystkich rzeczy, które otaczają nas w codziennym życiu.Na przykład, piasek, co może być zaskakujące i niezwykłe?Naukowcy byli w stanie wyizolować z krzemu - pierwiastek chemiczny, bez których nie byłoby żadnego sprzętu komputerowego.Zakres zastosowania jest różnorodna i stale się rozwija.Jest to możliwe dzięki wyjątkowym właściwościom atomu krzemu w jego strukturze i łączności z innymi prostych substancji.Funkcja
w układzie okresowym, opracowany przez Mendelejewa, krzemu (pierwiastka chemicznego) jest reprezentowany przez Si.Odnosi się do niemetali, znajduje się w głównej grupie czwartej trzeciego okresu, ma liczbę atomową 14. Bliskość węgla nie jest przypadkowa: ich właściwości są w dużej mierze porównywalne.Nie występuje w naturze w postaci czystej, jako składnik aktywny, i ma wystarczająco silne wiązanie z tlenem.Materiał bazowy - krzemionka, która jest tlenek lub krzemiany (piasek).Gdy to krzem (jego naturalne związek) jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków w świecie.Zgodnie z frakcji masowej zawartości jest drugi jedynie dla tlenu (ponad 28%).Warstwa wierzchnia skórka zawiera dwutlenek krzemu w postaci (kwarc), to różne rodzaje gliny i piasku.Drugą najczęstszą grupę tworzą jego krzemianów.Na głębokości około 35 km od warstw powierzchniowych są ułożone granitowe i bazaltowe depozyty, które zawierają związki krzemu.Procentowa zawartość jądra Ziemi jeszcze nie zorientowali się, ale zbliża się do warstw powierzchniowych płaszcz (900 km) obejmują krzemiany.W składzie koncentracji wody morskiej krzemu wynosi 3 mg / l, księżycowa gleba składa się z 40% swoich związków.Rozległej przestrzeni, że ludzkość do tej pory zbadane, zawierają ten pierwiastek chemiczny w dużych ilościach.Na przykład, analiza widmowa meteorytów, który zbliża się do ziemi na odległość, która jest dostępna dla badaczy, wykazały, że składają się z 20% krzemu.Istnieje możliwość tworzenia życia na podstawie tego elementu Galaktyki.Proces badawczy
historia odkrycia pierwiastka chemicznego krzemu ma kilka etapów.Wiele substancji, usystematyzowane Mendelejew były używane przez ludzkość od wieków.Elementy w postaci naturalnej, i .E.Związki, które nie zostały poddane obróbce chemicznej, a wszystkie ich właściwości nie były znane ludziom.W procesie studiowania wszystkie cechy substancji pojawił się w nowe obszary zastosowania.Właściwości krzemu do tej pory nie zostały zbadane do końca - ten element jest wystarczająco szeroki i zróżnicowany zakres zastosowania pozostawia pole do nowych odkryć dla przyszłych pokoleń naukowców.Nowoczesna technologia znacznie przyspieszyć ten proces.W XIX wieku, wiele słynnych chemików starali się uzyskać krzem w czystej postaci.Po raz pierwszy zostało ono zrobione Tenaru L. i J. Gay-Lussac w 1811 roku, ale odkrycie elementu należy do J. Berzelius, który był w stanie nie tylko do zidentyfikowania substancji, ale żeby to opisać.Chemik ze Szwecji dostał krzem w 1823, do tego użył metalowego potas i sól potasową.Reakcja zachodzi w katalizatorze w postaci ciepła.Otrzymana substancja jest proste, szaro-brązowy kolor jest amorficzny krzem.Krystalicznie czysta element został uzyskany w 1855 roku, Sainte-Claire Deville.Złożoność rozdziału bezpośrednio związane z wysoką wytrzymałość wiązań atomowych.W obu przypadkach reakcja chemiczna dotyczy sposobu oczyszczania od zanieczyszczeń, przy czym amorficzne i krystaliczne modele mają różne właściwości.
Silicon: pierwiastek chemiczny wymowa
imię otrzymanego proszku - Kizel - zaproponował Berzelius.W Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych krzemu i dziś był określany jako krzemu (Krzem) lub silikonu (Si).Termin pochodzi od łacińskiego "krzemienia" (lub "kamień"), w większości przypadków jest to związane z koncepcją "ziemi", ze względu na szeroki rozprzestrzeniania w przyrodzie.Rosyjski wymowa chemicznego mogą być różne, wszystko zależy od źródła.Został powołany krzemionkowego (Zakharov zastosowano termin w 1810 roku), Sycylia (1824 Dvigubsky, Sołowjow), krzemionka (1825, strach), a dopiero w 1834 roku, rosyjski chemik Germain Henri Hess wprowadza nazwę, która do tej pory używanyw większości źródeł - krzemu.W układzie okresowym jest reprezentowane przez Si.Jak czytać pierwiastek chemiczny krzemu?Wielu naukowców anglojęzycznych krajach wypowiedzieć jego imię jako "B" lub używać słowa "krzemu".Stąd słynne nazwa doliny, która jest obszarem badań i produkcji technologii komputerowej.Ludzie rosyjskojęzycznych wywołać krzem elementu (od greckiego słowa "klif Mountain").
Będąc w przyrodzie: pola
Całe pasma górskie są złożone związki krzemu, które w czystej postaci nie pojawiają się, ponieważ wszystkie znane minerały są krzemionki i krzemiany (glinokrzemiany).Niesamowite piękno kamieni wykorzystywanych przez ludzi jako materiał ozdobny - jest opal, ametyst, kwarc, różne rodzaje, Jasper, Chalcedon, agat, kryształ górski, karneol i wiele innych.Powstały w związku z występowaniem krzemu o różnych substancji, które określiliśmy gęstości, tekstury, koloru i kierunku pracy.Cały świat nieorganiczne mogą być związane z tych substancji, które w warunkach naturalnych postaci silnych wiązań z metali i metali (cynk, magnez, wapń, mangan, tytan, i tak dalej. D).W porównaniu z innymi substancjami, krzem dość łatwo dostępne dla wydobycia na skalę przemysłową: to jest w większości typów rud i minerałów.Dlatego aktywnie eksploatowane złoża są związane bardziej z dostępnych źródeł energii, niż klastrów terytorialnych materii.Kwarcyt i piasek kwarcowy są dostępne we wszystkich krajach.Najwięksi producenci i dostawcy krzemu są: Chiny, Francja, Norwegia, Stany Zjednoczone (West Virginia, Ohio, Alabama, Nowy Jork), Australia, RPA, Kanada, Brazylia.Wszyscy producenci używają różnych metod, które zależą od rodzaju produktu (biały, półprzewodników, wysokiej krzemu).Pierwiastek wzbogacono dodatkowo lub alternatywnie, oczyszczone ze wszystkich rodzajów zanieczyszczeń posiada unikalne właściwości, które zależą od ich późniejszego wykorzystania.Odnosi się to również do substancji.Struktura krzemu określa jego zakresu.Historia
używać bardzo często ze względu na podobieństwa nazwisk ludzi mylić krzem i krzemień, ale te pojęcia nie są identyczne.Żeby było jasne.Jak już wspomniano, charakter silikonu w czystej postaci nie występuje, nie ma związki (taka sama krzemionka).Główne minerały i skały tworzą substancję dwutlenku pod uwagę - w wodzie i piasku (krzemionki), kwarcu i skalenia i kwarcytu, krzemienia.Ten ostatni usłyszał musi być wszystkim, bo to jest podana wielkie znaczenie w historii ludzkości.Z tym linkiem pierwsze kamienne narzędzia, stworzone przez ludzi w epoce kamienia.Jego ostre krawędzie tworzą się podczas wycieleniu od głównej rasy, co znacznie ułatwia pracę dawnych gospodyń domowych oraz możliwość ostrzenia - myśliwych i rybaków.Flint nie miał siły wyrobów metalowych, ale nieudane instrumenty można łatwo wymienić.Jego zastosowanie jako krzemień trwał wiele wieków - do czasu wynalezienia alternatywnych źródeł.
odniesieniu do współczesnej rzeczywistości właściwości krzemu umożliwiają wykorzystanie materiału do dekoracji lub do tworzenia wyrobów ceramicznych, a ponadto na piękny wygląd estetyczny, ma szereg doskonałych właściwościach funkcjonalnych.Osobny obszar jego zastosowania z powodu wynalezienia szkła około 3000 lat temu.Wydarzenie to było okazją do stworzenia lustra, naczynia, barwione szklaną mozaikę związków zawierających krzem.Formuła uzupełnione substancje początkowe niezbędne elementy, które pozwalają zamocować produktowi pożądaną barwę i wpływ na wytrzymałość szkła.Niesamowite piękno i różnorodność dzieł sztuki zostały wykonane przez człowieka z minerałów i kamieni zawierających krzem.Lecznicze właściwości tego elementu zostały opisane przez naukowców starożytności i był używany w całej historii ludzkości.Położyli się studnie do magazynowania wody pitnej dla produktów używanych w życiu codziennym oraz w medycynie.Uzyskany przez mielenie proszek stosuje się do rany.Szczególną uwagę zwrócono na wodzie, który nalegał w doniczce wykonany związków zawierających krzem.Pierwiastkiem w interakcję z jej pracowników, co pozwala na zniszczenie liczbę patogennych bakterii i mikroorganizmów.A to nie wszystkie gałęzie przemysłu, gdzie mamy do rozpatrywania istoty jest bardzo, bardzo twierdzili.Struktura krzemu powoduje jego uniwersalność.
Właściwości
Aby dowiedzieć się więcej na temat właściwości substancji muszą być brane pod uwagę, biorąc pod uwagę wszystkie możliwe właściwości.Plany pierwiastek chemiczny krzemu zawiera właściwości fizyczne, parametry elektryczne, związki studiów i warunków reakcji dla ich przejścia, i tak dalej. D. w postaci krystalicznej krzemu ma koloru ciemnoszarego z metalicznym połyskiem.Płaskocentryczną sześcienną sieć krystaliczną o podobieństwo do węgla (romb), ale ze względu na większą długość z połączeń nie jest niezawodne.Plastyczność sprawia, że nagrzewa się do 800 ° C, w innych przypadkach pozostaje niepewna.Fizyczne właściwości silikonu sprawiają, że wyjątkowe istoty: jest przezroczyste dla promieniowania podczerwonego.Temperatura topnienia - 1 410 0 C, wrzenie - 2600 0 C, gęstość w normalnych warunkach - 2330 kg / m3.Przewodność cieplna nie jest stała dla różnych próbek, przyjmuje się w przybliżeniu wartość 25 0 ° C.Właściwości atomu krzemu pozwala na jego zastosowanie jako półprzewodnika.Takie aplikacje są najbardziej pożądane w dzisiejszym świecie.Wielkość przewodnictwa elektrycznego w kompozycji, których dotyczy, a elementy silikonowe, które są w połączeniu z nimi.Tak więc, w celu zwiększenia przewodności elektronowej używane antymon, arsen, fosfor, dla dziurawej - glinu, galu i indu, bor.Przy tworzeniu urządzenia z krzemu jest używany jako prowadnicy obróbki powierzchniowej z czynnikiem, który wpływa na funkcjonowanie urządzenia.Właściwości
krzemu jako doskonały dyrygent szeroko stosowane w nowoczesnym oprzyrządowaniem.Jest to szczególnie ważne w produkcji jego stosowania skomplikowanego techniki (takich jak zaawansowane urządzeń obliczeniowych, komputery).
Silicon: charakterystyczny pierwiastek chemiczny
Większość czterowartościowego krzemu, odkryli również komunikat, w którym można ustawić na dwóch.W normalnych warunkach to maloaktiven ma silne więzi w temperaturze pokojowej mogą reagować tylko fluorem w gazowym stanie skupienia.Jest to spowodowane blokującego warstewki powierzchniowej efekt dwutlenek, który jest obserwowany w interakcji z tlenem otoczenia lub wodą.Do stymulowania reakcji trzeba stosować katalizator: wzrost temperatury jest idealny dla substancji takich jak krzem.Pierwiastek chemiczny reaguje z tlenem w 400-500 0 ° C, w wyniku czego zwiększa się dwutlenkiem folii proces utleniania.Gdy temperatura podnosi się do 50 0 ° C obserwowanej reakcji z bromu, chloru, jodu, tworząc lotne tetrahalogenki.Ponieważ krzem nie oddziałuje kwasy eliminacja mieszaniny fluorowodorowy i kwas azotowy, przy czym każdy alkalicznego w stanie ogrzanym jest rozpuszczalnik.Silany wytwarzane tylko przez rozkład krzemku do reagowania z wodorem, nie wchodzi.Największą siłą i chemiczna bierność różnych związków boru i węgla.Wysoka odporność na kwasy i zasady mają związek azotu, który występuje w temperaturach powyżej 1000 0C.Krzemki otrzymuje się przez reakcję z metalu, w którym to przypadku dodatkowy element niezależny od wartościowości, która pokazuje krzem.Substancja wzór utworzony z udziałem metalu przejściowego, są odporne na działanie kwasów.Struktura atomu krzemu bezpośrednio wpływać na jego właściwości i możliwość interakcji z innymi elementami.Powstawanie związków w przyrodzie, a pod działaniem substancji (w laboratorium, środowisku przemysłowym) różni się znacząco.Struktura krzemu zakłada jego reaktywności.
Structure Diagram struktury atomu krzemu ma swoją własną charakterystykę.Ładunek pierścienia 14, który odpowiada numerowi układu okresowego.Ilość naładowanych cząstek: protony - 14;elektrony - 14;neutrony - 14. Struktura obwodu atomu krzemu jest w następujący sposób: Si +14) 2) 8) 4. Na ostatnim poziomie (zewnętrznej) znajdują się 4 elektrony, które określa stopień utlenienia z "+" lub "-".Tlenku krzemu ma wzór SiO2 (wartościowość 4+), związek wodoru lotna - SiH4 (wartościowość -4).Duża ilość atomów krzemu w pewnych związkach mają liczbę koordynacyjną 6, na przykład w połączeniu z fluorem.Masa cząsteczkowa - 28, promień atomu - sto trzydzieści dwa pm konfiguracja powłoki elektronowej: 1S22S22P63S23P2.Powierzchnia
Zastosowanie
lub całkowicie z domieszką krzemu jest używany jako półprzewodnik w tworzeniu wielu, w tym wysokiej precyzji, urządzeń (takich jak ogniwa słoneczne, tranzystorów, prostowników, i tak dalej. D.).Ultra-czystego krzemu jest używany do tworzenia ogniw słonecznych (Energia).Monokryształów rodzaju stosowanych do produkcji luster i lasera gazowego.Wśród związków krzemu z płytek, szkła, ceramiki, porcelany i fajansu.Różnorodność typów towarów produkowanych jest trudne do opisania, ich eksploatacja odbywa się w codziennym życiu, w sztuce i nauce, w pracy.Powstały cementu jest surowcem do tworzenia miksów i materiałów wykończenia z cegły.Rozprzestrzeniania olejów, smarów opartych na związkach silikonowych, może znacząco zmniejszyć tarcie w ruchomych częściach wielu mechanizmów.Krzemki Ze względu na unikalne właściwości w zwalczaniu agresywnych mediów (kwasy, temperatura) są szeroko stosowane w przemyśle.Ich parametry elektryczne i chemiczne jądrowej uwzględniać ekspertów na temat skomplikowanych produkcjach, nie odgrywa niewielką rolę i strukturę atomu krzemu.
Mamy wymienionych najbardziej high-tech i awansowała do złożenia wniosku.Najbardziej powszechne, który jest wytwarzany w dużych ilościach krzem techniczne stosuje się w różny sposób:
- jako surowiec do wytwarzania czystej substancji.
- dla stopowy w przemyśle stalowym: obecność krzemu zwiększa refrakcji, poprawia odporność na korozję i wytrzymałości mechanicznej (powyżej tego elementu, stop może stać się zbyt kruche).
- jako odtleniacz do usuwania nadmiaru tlenu z metalu.
- Surowiec do produkcji silan (związki krzemu z substancji organicznych).
- Do wytwarzania wodoru ze stopu żelazo-krzem.
- produkcja paneli słonecznych.
znaczenie substancji do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka.Struktura krzem, jego właściwości zostały określone w niniejszym przypadku.Ta nadpodaż, lub jego brak prowadzi do poważnych chorób.
u ludzi
leku przez dłuższy czas, stosując krzem w postaci bakteriobójcze i antyseptyczne.Ale ze wszystkich korzyści płynących z zastosowania na zewnątrz element ten musi być stale odnawiane w organizmie człowieka.Normalny poziom jej zawartości poprawi życie w ogóle.W przypadku braku ponad 70 pierwiastków śladowych i witamin nie są trawione przez organizm, który jest znacznie mniejszy opór dla wielu chorób.Obserwuje się najwyższy odsetek krzemu w kości, skóry, ścięgien.
