Křemík je metaloidní prvek s atomovým číslem 14 a symbolem Si. V čisté formě je to křehká, tvrdá pevná látka s modrošedým kovovým leskem. To je nejlépe známé pro jeho význam jako polovodič.
Rychlá fakta: křemík
- Název prvku: Křemík
- Prvek Symbol: Si
- Protonové číslo: 14
- Vzhled: Krystalická kovová pevná látka
- Skupina: Skupina 14 (uhlíková skupina)
- Doba: Období 3
- Kategorie: Metalloid
- Objev: Jöns Jacob Berzelius (1823)
Základní údaje o křemíku
Protonové číslo: 14
Symbol: Si
Atomová hmotnost: 28.0855
Objev: Jons Jacob Berzelius 1824 (Švédsko)
Elektronová konfigurace: [Ne] 3s23p2
Původ slova: Latina: silicis, silex: flint
Vlastnosti: Teplota tání křemíku je 1410 ° C, teplota varu je 2355 ° C, specifická gravitace je 2,33 (25 ° C), s valencí 4. Krystalický křemík má kovovou šedavou barvu. Křemík je relativně inertní, ale je napaden zředěnou zásadou a halogeny. Křemík přenáší přes 95% všech infračervených vlnových délek (1,3 - 6,7 mm).
Použití: Křemík je jedním z nejvíce široce používané prvky. Křemík je důležitý pro život rostlin a zvířat. Diatomy extrahují oxid křemičitý z vody, aby se vytvořily
buněčné stěny. Oxid křemičitý se nachází v rostlinném popelu a v lidské kostře. Křemík je důležitou složkou oceli. Karbid křemíku je důležitým brusivem a používá se v laserech k vytváření koherentního světla při 456,0 nm. Křemík dopovaný galliem, arsenem, bórem atd. se používá k výrobě tranzistorů, solární články, usměrňovače a jiná důležitá polovodičová elektronická zařízení. Silikon je třída užitečných sloučenin vyrobených z křemíku. Silikony sahají od kapalin po tvrdé pevné látky a mají mnoho užitečných vlastností, včetně použití jako lepidla, tmely a izolátory. K výrobě stavebních materiálů se používá písek a jíl. Oxid křemičitý se používá k výrobě skla, které má mnoho užitečných mechanických, elektrických, optických a tepelných vlastností.Zdroje: Křemík tvoří 25,7% hmotnosti zemské kůry, což z něj činí druhý nejhojnější prvek (překročený kyslíkem). Křemík se nachází na slunci a hvězdách. Je to hlavní součást třídy meteoritů známých jako aerolity. Křemík je také součástí tektitů, přírodního skla nejistého původu. Křemík není v přírodě nalezen zdarma. Běžně se vyskytuje jako oxid a silikáty, včetně písku, křemen, ametyst, achát, pazourek, jaspis, opál a citrin. Mezi silikátové minerály patří žula, hornblende, živce, slída, jíl a azbest.
Příprava: Křemík může být připraven zahříváním oxidu křemičitého a uhlíku v elektrické peci za použití uhlíkových elektrod. Amorfní křemík může být připraven jako hnědý prášek, který může být poté roztaven nebo odpařen. Proces Czochralski se používá k výrobě monokrystalů křemíku pro polovodičová zařízení. Hyperpure křemík může být připraven procesem vakuové floatové zóny a tepelným rozkladem ultračistého trichlorosilanu v atmosféře vodíku.
Klasifikace prvků: Semimetalické
Izotopy: Jsou známy izotopy křemíku od Si-22 do Si-44. Existují tři stabilní izotopy: Al-28, Al-29, Al-30.
Fyzikální data křemíku
- Hustota (g / cm3): 2.33
- Bod tání (K): 1683
- Bod varu (K): 2628
- Vzhled:Amorfní forma je hnědý prášek; krystalická forma má šedou barvu
- Atomový poloměr (odpoledne): 132
- Atomový objem (cc / mol): 12.1
- Kovalentní poloměr (odpoledne): 111
- Iontový poloměr: 42 (+ 4e) 271 (-4e)
- Měrné teplo (@ 20 ° C J / g mol): 0.703
- Fusion Heat (kJ / mol): 50.6
- Odpařovací teplo (kJ / mol): 383
- Debye Teplota (K): 625.00
- Pauling Negativity Number: 1.90
- První ionizační energie (kJ / mol): 786.0
- Oxidační státy: 4, -4
- Struktura mříže: Úhlopříčka
- Konstantní mřížka (Å): 5.430
- Registrační číslo CAS: 7440-21-3
Křemíkové drobnosti
- Křemík je osmým nejhojnějším prvkem ve vesmíru.
- Křemíkové krystaly pro elektroniku musí mít čistotu jedné miliardy atomů na každý atom nesilikon (čistota 99,9999999%).
- Nejběžnější formou křemíku v zemské kůře je oxid křemičitý ve formě písku nebo křemene.
- Křemík, stejně jako voda, expanduje, když se mění z kapaliny na pevnou látku.
- Krystaly oxidu křemičitého ve formě křemene jsou piezoelektrické. Rezonanční frekvence křemene se používá v mnoha přesných hodinkách.
Zdroje
- Cutter, Elizabeth G. (1978). Anatomie rostlin. Část 1 Buňky a tkáně (2. vydání). Londýn: Edward Arnold. ISBN 0-7131-2639-6.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vydání). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- Voronkov, M. G. (2007). "Silikonová éra". Ruský žurnál aplikované chemie. 80 (12): 2190. doi:10.1134 / S1070427207120397
- Weast, Robert (1984). CRC, Příručka chemie a fyziky. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- Zulehner, Werner; Neuer, Bernd; Rau, Gerhard, "Silicon", Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10,1002 / 14356007.a23_721