silic là kim loại hay phi kim

Bách khoa toàn thư há Wikipedia

Silic,  14Si
Quang phổ vạch của Silic Bạn đang xem: silic là kim loại hay phi kim
Tính hóa học chung
Tên, ký hiệu	Silic, Si
Phiên âm	SIL-ə-kən hoặc SIL-ə-kon
Hình dạng	Ánh kim xám sẫm ánh xanh
Silic nhập bảng tuần hoàn
Xem thêm: tính chất phân giác C ↑ Si ↓ Ge Nhôm ← Silic → Phosphor
Số nguyên vẹn tử (Z)	14
Khối lượng nguyên vẹn tử chuẩn (±) (Ar)	28,0855(3)
Phân loại	á kim
Nhóm, phân lớp	14, p
Chu kỳ	Chu kỳ 3
Cấu hình electron	[Ne] 3s2 3p2
mỗi lớp	2, 8, 4
Tính hóa học vật lý
Màu sắc	Ánh kim xám sẫm ánh xanh
Trạng thái vật chất	Chất rắn
Nhiệt nhiệt độ chảy	1687 K ​(1414 °C, ​2577 °F)
Nhiệt chừng sôi	3538 K ​(3265 °C, ​5909 °F)
Mật độ	2,3290 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật chừng ở thể lỏng	ở nhiệt nhiệt độ chảy: 2,57 g·cm−3
Nhiệt lượng giá chảy	50.21 kJ·mol−1
Nhiệt cất cánh hơi	359 kJ·mol−1
Nhiệt dung	19,789 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ở T (K) 1908 2102 2339 2636 3021 3537
Tính hóa học nguyên vẹn tử
Trạng thái oxy hóa	4, 3, 2, 1[1] -1, -2, -3, -4 ​Lưỡng tính
Độ âm điện	1,90 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóa	Thứ nhất: 786,5 kJ·mol−1 Thứ hai: 1577,1 kJ·mol−1 Thứ ba: 3231,6 kJ·mol−1
Bán kính nằm trong hoá trị	thực nghiệm: 111 pm
Bán kính links nằm trong hóa trị	111 pm
Bán kính khẩn khoản der Waals	210 pm
Thông tin cẩn khác
Cấu trúc tinh ma thể	​Lập phương
Vận tốc âm thanh	que mỏng: 8433 m·s−1 (ở 20 °C)
Độ giãn nở nhiệt	2,6 µm·m−1·K−1 (ở 25 °C)
Độ dẫn nhiệt	149 W·m−1·K−1
Điện trở suất	ở 20 °C: 103 [2] Ω·m
Tính hóa học từ	Nghịch từ[3]
Mô đun Young	185[2] GPa
Mô đun cắt	52[2] GPa
Mô đun khối	100 GPa
Hệ số Poisson	0,28[2]
Độ cứng theo đuổi thang Mohs	7
Số ĐK CAS	7440-21-3
Đồng vị ổn định quyết định nhất
Bài chính: Đồng vị của Silic
Iso NA Chu kỳ cung cấp rã DM DE (MeV) DP 28Si 92.23% 28Si ổn định quyết định với 14 neutron 29Si 4.67% 29Si ổn định quyết định với 15 neutron 30Si 3.1% 30Si ổn định quyết định với 16 neutron 32Si Tổng hợp 170 năm β- 13.020 32P

Silic là 1 yếu tố chất hóa học nhập bảng tuần trả yếu tố sở hữu ký hiệu Si và số nguyên vẹn tử bởi vì 14

Nó là yếu tố thông dụng sau oxy nhập vỏ Trái Đất (25,8 %), cứng, có màu sắc xám sẫm - ánh xanh rớt sắt kẽm kim loại, là á kim sở hữu hóa trị +4.

Thuộc tính[sửa | sửa mã nguồn]

Trong dạng tinh ma thể, silic có màu sắc xám sẫm ánh kim. Mặc cho dù là 1 yếu tố kha khá trơ, silic vẫn đang còn phản xạ với những halogen và những hóa học kiềm loãng, tuy nhiên phần rộng lớn acid (trừ tổng hợp acid nitric và acid flohiđric) ko tính năng với nó. Silic yếu tố truyền khoảng chừng rộng lớn 95% quá trình sóng mặt trời. Tinh thể silic nguyên vẹn hóa học khan hiếm nhìn thấy nhập ngẫu nhiên, thường thì nó nằm trong dạng silic dioxide (SiO₂). Các tinh ma thể silic nguyên vẹn hóa học nhìn thấy nhập tạp hóa học của vàng hoặc dung nham núi lửa. Nó sở hữu thông số kháng sức nóng âm.

Silic hoạt động và sinh hoạt chất hóa học xoàng rộng lớn cacbon là yếu tố tương tự động nó về mặt mày chất hóa học. Nó sở hữu nhập khu đất sét, fenspat, granit, thạch anh và cát, hầu hết nhập dạng dioxide silic (hay silica) và những silicat (Các thích hợp hóa học chứa chấp silic, oxy và sắt kẽm kim loại nhập dạng R-SiO₃).

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Silic (tên Latinh: silex, silicis Tức là đá lửa) phiên thứ nhất được trao đi ra bởi vì Antoine Lavoisier năm 1787, và tiếp sau đó đã biết thành Humphry Davy nhập năm 1800 nghĩ rằng thích hợp hóa học. Năm 1811 Gay Lussac và Thénard có lẽ rằng đã điều động chế đi ra silic vô đánh giá ko nguyên vẹn hóa học khi nung giá kali với tetraflorua silic SiF₄. Năm 1824 Berzelius pha trộn silic vô đánh giá dùng cách thức tương tự như của Lussac. Berzelius đã và đang thực hiện tinh ma khiết thành phầm bằng phương pháp cọ nó rất nhiều lần.

Vì silic là yếu tố cần thiết trong những vũ trang cung cấp dẫn và technology cao, nên chống technology cao ở California được mệnh danh là Silicon Valley (Thung lũng Silicon), tức mệnh danh theo đuổi yếu tố này.

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Silic là yếu tố vô cùng hữu ích, là hết sức quan trọng trong tương đối nhiều ngành công nghiệp. Dioxide silic nhập dạng cát và khu đất sét là bộ phận cần thiết nhập sản xuất bê tông và gạch men tương đương nhập phát triển xi-măng Portland. Silic là yếu tố vô cùng cần thiết mang đến thực vật và động vật hoang dã. Silica dạng nhị nguyên vẹn tử phân lập kể từ nước sẽ tạo đi ra lớp vỏ đảm bảo tế bào. Các phần mềm không giống có:

• Gốm/men sứ - Là vật tư Chịu lửa dùng nhập phát triển những vật tư Chịu lửa và những silicat của chính nó được dùng nhập phát triển men sứ và đồ gia dụng gốm.
• Thép - Silic là bộ phận cần thiết nhập một số trong những loại thép.
• Đồng thau - Phần rộng lớn đồng thau được phát triển sở hữu chứa chấp kim loại tổng hợp của đồng với silic.
• Thủy tinh ma - Silica kể từ cát là bộ phận cơ bạn dạng của thủy tinh ma. Thủy tinh ma hoàn toàn có thể phát triển trở thành nhiều khuôn dụng cụ với những tính chất lý học tập không giống nhau. Silica được dùng như vật tư cơ bạn dạng nhập phát triển kính hành lang cửa số, đồ gia dụng chứa chấp (chai lọ), và sứ cơ hội năng lượng điện tương đương nhiều dụng cụ hữu ích không giống.
• Giấy nhám - Carbide silic là 1 trong mỗi vật tư giũa hao cần thiết nhất.
• Vật liệu cung cấp dẫn - Silic siêu tinh ma khiết hoàn toàn có thể trộn tăng asen, bo, gali hoặc phosphor nhằm thực hiện silic dẫn năng lượng điện đảm bảo chất lượng rộng lớn trong những transistor, pin mặt mày trời hoặc những vũ trang cung cấp dẫn không giống được dùng nhập công nghiệp năng lượng điện tử và những phần mềm chuyên môn cao (hi-tech) không giống.
• Trong những photonic - Silic được dùng trong những laser nhằm phát triển khả năng chiếu sáng đơn sắc sở hữu bước sóng 456 nm.
• Vật liệu nó tế - Silicon là thích hợp hóa học mềm chứa chấp những links silic-oxy và silic-cacbon; bọn chúng được dùng trong những phần mềm như nâng ngực tự tạo và lăng kính tiếp giáp (kính úp tròng).
• LCD và pin mặt mày trời - Silic vô đánh giá sở hữu hứa hứa hẹn trong những phần mềm như năng lượng điện tử ví dụ điển hình sản xuất màn hình hiển thị tinh ma thể lỏng (LCD) với giá tiền thấp và mùng rộng lớn. Nó cũng rất được dùng nhằm sản xuất pin mặt mày trời.
• Xây dựng - Silica là bộ phận cần thiết nhất nhập gạch men vì như thế tính hoạt hóa thấp của chính nó. Dường như nó còn là 1 bộ phận của xi-măng.

Sự phổ biến[sửa | sửa mã nguồn]

Silic là bộ phận cơ bạn dạng của những loại aerolit là 1 loại của những thiên thạch và của những tektit là dạng ngẫu nhiên của thủy tinh ma.

Theo lượng, silic rung rinh 29,5% vỏ Trái Đất, là yếu tố thông dụng loại nhị sau oxy. Silic yếu tố không tìm kiếm thấy nhập ngẫu nhiên. Nó thông thường xuất hiện nay trong những oxide và silicat. Cát, amêtít, mã óc (agate), thạch anh, đá tinh ma thể, đá lửa, jatpe, và opan là những dạng ngẫu nhiên của silic bên dưới dạng oxide. Granit, amiăng, fenspat, khu đất sét, hoócblen, mica là những dạng khoáng hóa học silicat.

Sản xuất[sửa | sửa mã nguồn]

Silic được phát triển công nghiệp bằng phương pháp nung giá silica siêu tinh khiết nhập lò luyện bởi vì hồ nước quang quẻ với những năng lượng điện vô cùng cacbon. Tại sức nóng chừng bên trên 1900 °C, Silic lỏng được tịch thu ở lòng lò, tiếp sau đó nó được túa đi ra và thực hiện nguội. Silic phát triển theo đuổi technology này gọi là silic loại luyện kim và nó tối thiểu đạt 99% tinh ma khiết. Năm 2000, silic loại này còn có giá bán khoảng chừng $ 0,56 bên trên một pao ($1,23/kg). [1].

Làm tinh ma khiết[sửa | sửa mã nguồn]

Việc dùng silic trong những vũ trang cung cấp dẫn yên cầu nên có tính tinh ma khiết cao hơn nữa đối với phát triển bởi vì cách thức bên trên. Có một số trong những cách thức thực hiện tinh ma khiết silic được dùng nhằm phát triển silic có tính tinh ma khiết cao.

Phương pháp vật lý[sửa | sửa mã nguồn]

Các chuyên môn thực hiện tinh ma khiết silic thứ nhất dựa vào hạ tầng thực tiễn là nếu như silic giá chảy và tiếp sau đó đông đúc sệt lại thì các phần cuối khi đông đúc quánh khi nào cũng chứa đựng nhiều tạp hóa học. Các cách thức nhanh nhất có thể nhằm thực hiện tinh ma khiết silic, phiên thứ nhất được mô tả năm 1919 và dùng nhập một số trong những hữu hạn nền tảng nhằm phát triển những bộ phận của rađa nhập Đại chiến trái đất phiên loại nhị, bao hàm việc đập vỡ silic phẩm hóa học công nghiệp và hòa tan từng phần bột silic nhập acid. Khi bị đập vỡ, silic bị làm vỡ tung nhằm những chống có khá nhiều tạp hóa học yếu hèn rộng lớn tiếp tục ở đi ra phía ngoài của những phân tử silic được dẫn đến, bọn chúng có khả năng sẽ bị acid hòa tan, nhằm lại thành phầm tinh ma khiết rộng lớn.

Trong chống nung chảy, cách thức thứ nhất thực hiện tinh ma khiết silic được dùng thoáng rộng nhập công nghiệp, những thỏi silic phẩm cung cấp công nghiệp được nung giá bên trên một đầu. Sau cơ, mối cung cấp sức nóng vận động vô cùng chậm rãi dọc từ chiều lâu năm của thỏi, lưu giữ mang đến duy nhất đoạn ngắn ngủi của thỏi giá chảy và silic được sản xuất nguội và tái ngắt đông đúc quánh ở đàng sau nó. Vì phần rộng lớn những tạp hóa học sở hữu Xu thế nằm trong phần giá chảy rộng lớn là nhập phần tái ngắt đông đúc quánh, nên lúc quy trình này kết thúc đẩy, phần rộng lớn tạp hóa học của thỏi tiếp tục fake về đầu giá chảy sau nằm trong. Đầu này tiếp sau đó bị tách vứt, và tiến độ này được tái diễn nếu như muốn sở hữu silic với phẩm cung cấp cao hơn nữa.

Phương pháp hóa học[sửa | sửa mã nguồn]

Ngày ni, silic được sản xuất tinh khiết bằng phương pháp fake nó trở thành những thích hợp hóa học silic nhằm đơn giản và dễ dàng thực hiện tinh ma khiết rộng lớn là làm công việc tinh ma khiết thẳng silic, và tiếp sau đó fake thích hợp hóa học của chính nó quay về trở thành silic nguyên vẹn hóa học. Triclorosilan là thích hợp hóa học của silic được dùng thoáng rộng nhất như hóa học trung gian tham, đem dầu tetrachloride silic và silan cũng rất được dùng. Khi những khí này được thổi qua chuyện silic ở sức nóng chừng cao, bọn chúng phân bỏ sẽ tạo đi ra silic có tính tinh ma khiết cao.

Trong technology Siemens, những thỏi silic có tính tinh ma khiết cao được đi vào triclorosilan ở sức nóng chừng 1150 °C. Khí triclorosilan phân bỏ và ngọt ngào và lắng đọng silic bổ sung cập nhật bên trên thỏi, thực hiện vĩ đại nó theo đuổi phản xạ sau:

2HSiCl₃ → Si + 2HCl + SiCl₄

Silic phát triển kể từ cách thức này và những technology tương tự động gọi là silic nhiều tinh ma thể. Silic nhiều tinh ma thể thường thì sở hữu tạp hóa học ở tại mức 1 phần tỷ hoặc thấp rộng lớn.

Cùng thời hạn cơ, DuPont vẫn phát triển silic siêu tinh khiết bằng phương pháp mang đến tetrachloride silic phản xạ với tương đối kẽm nguyên vẹn hóa học ở sức nóng chừng 950 °C, theo đuổi phản ứng:

SiCl₄ + 2Zn → Si + 2ZnCl₂

Tuy nhiên, chuyên môn này vẫn vấp váp nên những yếu tố thực tiễn (chẳng hạn như thành phầm phụ chloride kẽm đông đúc sệt lại và bám nhập sản phẩm) và sau cùng nó đã biết thành loại bỏ đi nhằm dùng chỉ từng technology Siemens.

Tinh thể hóa[sửa | sửa mã nguồn]

Công nghệ Czochralski thường thì được dùng nhằm phát triển những tinh ma thể silic đơn có tính tinh ma khiết cao nhằm dùng trong những vũ trang cung cấp dẫn bởi vì silic ở hiện trạng rắn.

Xem thêm: con ech

Đồng vị[sửa | sửa mã nguồn]

Silic sở hữu chín đồng vị, với số A kể từ 25 cho tới 33. Si²⁸ (đồng vị thông dụng nhất, 92,23%), Si²⁹ (4,67%) và Si³⁰ (3,1%) là ổn định định; Si³² là đồng vị phóng xạ phát triển bởi vì phân chảy agon. Chu kỳ cung cấp chảy của chính nó, được xác lập là khoảng chừng 276 năm, và nó phân chảy bởi vì phản xạ beta trở thành P³² (có cả chu kỳ luân hồi cung cấp chảy 14,28 năm) và tiếp sau đó trở thành Si³².

Cảnh báo[sửa | sửa mã nguồn]

Các căn bệnh nguy hiểm về phổi được nghe biết như căn bệnh nhiễm silic (silicosis) thông thường gặp gỡ ở những người dân công nhân mỏ, tách đá và những người dân nên thao tác nhập môi trường thiên nhiên nhiều vết mờ do bụi silic.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

• Los Alamos National Laboratory – Silicon Lưu trữ 2006-07-15 bên trên Wayback Machine

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

Wikimedia Commons nhận thêm hình hình ảnh và phương tiện đi lại truyền đạt về Silic.

• WebElements.com – Silicon
• EnvironmentalChemistry.com – Silicon
• Mineral.Galleries.com – Silicon Lưu trữ 2008-10-16 bên trên Wayback Machine