10 Silicon Facts (Element Nummer 14 oder Si)

Silizium ist das Element Nummer 14 im Periodensystem mit dem Elementsymbol Si. Hier ist eine Sammlung von Fakten zu diesem interessanten und nützlichen Element:

Silicon Fact Sheet

1. Die Entdeckung von Silicium wird dem schwedischen Chemiker Jöns Jakob Berzelius zugeschrieben, der Kaliumfluorsilikat mit Kalium zu dem von ihm genannten amorphen Silicium umsetzte Silizium, ein Name, der erstmals 1808 von Sir Humphry Davy vorgeschlagen wurde. Der Name leitet sich von den lateinischen Wörtern ab Silex oder Silikis, was "Feuerstein" bedeutet. Es ist wahrscheinlich, dass der englische Wissenschaftler Humphry Davy 1808 unreines Silizium isoliert hat und die französischen Chemiker Joseph L. Gay-Lussac und Louis Jacques Thénard 1811 unreines amorphes Silizium hergestellt haben. Berzelius wird die Entdeckung des Elements zugeschrieben, weil seine Probe durch wiederholtes Waschen gereinigt wurde es, während frühere Proben unrein waren.
2. Der schottische Chemiker Thomas Thomson nannte das Element Silizium im Jahr 1831 unter Beibehaltung eines Teils des Namens, den Berzelius gegeben hatte, änderte jedoch die Endung des Namens in -on, da das Element mehr Ähnlichkeiten zu Bor und Kohlenstoff aufwies als zu den Metallen mit -ium-Namen.
3. Silizium ist ein Metalloid, was bedeutet, dass es sowohl Eigenschaften von Metallen als auch von Nichtmetallen aufweist. Wie andere Metalloide hat Silizium unterschiedliche Formen oder Allotrope. Amorphes Silicium wird gewöhnlich als graues Pulver angesehen, während kristallines Silicium ein grauer Feststoff mit einem glänzenden metallischen Aussehen ist. Silizium leitet Elektrizität besser als Nichtmetalle, jedoch nicht so gut wie Metalle. Mit anderen Worten, es ist ein Halbleiter. Silizium hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und leitet Wärme gut. Im Gegensatz zu Metallen ist es spröde und nicht formbar oder duktil. Wie Kohlenstoff hat es normalerweise eine Wertigkeit von 4 (vierwertig), aber im Gegensatz zu Kohlenstoff kann Silizium auch fünf oder sechs Bindungen bilden. 
4. Silizium ist das zweithäufigste Element auf der Erde und macht über 27% der Kruste aus. Es kommt häufig in silikatischen Mineralien wie Quarz und Sand vor, kommt aber nur selten als freies Element vor. Es ist das achthäufigste Element im Universum, das in einer Menge von ungefähr 650 Teilen pro Million gefunden wird. Es ist das Hauptelement einer Art von Meteoriten, die Aeroliten genannt werden.
5. Silizium wird für das Leben von Pflanzen und Tieren benötigt. Einige Wasserorganismen, wie zum Beispiel Kieselalgen, verwenden das Element, um ihre Skelette aufzubauen. Menschen brauchen Silizium für gesunde Haut, Haare, Nägel und Knochen und um die Proteine ​​Kollagen und Elastin zu synthetisieren. Nahrungsergänzungsmittel mit Silikon können die Knochendichte erhöhen und das Osteoporoserisiko verringern.
6. Das meiste Silizium wird zur Herstellung der Ferrosiliciumlegierung verwendet. Es wird zur Herstellung von Stahl verwendet. Das Element wird gereinigt, um Halbleiter und andere Elektronik herzustellen. Die Verbindung Siliziumkarbid ist ein wichtiges Schleifmittel. Aus Siliziumdioxid wird Glas hergestellt. Da Silikatmineralien häufig vorkommen, bilden Siliziumoxide Gesteine ​​und werden zur Herstellung von Glas und Keramik verwendet.
7. Wie Wasser (und anders als die meisten Chemikalien) hat Silizium als Flüssigkeit eine höhere Dichte als als Feststoff.
8. Natürliches Silizium besteht aus drei stabilen Isotopen: Silizium-28, Silizium-29 und Silizium-30. Silizium-28 ist mit einem Anteil von 92,23% am natürlichen Element das am häufigsten vorkommende. Es sind auch mindestens zwanzig Radioisotope bekannt, wobei das stabilste Silicium-32 ist, das eine Halbwertszeit von 170 Jahren hat.
9. Bergleute, Steinmetze und Menschen, die in sandigen Regionen leben, können große Mengen an Siliziumverbindungen einatmen und eine Lungenkrankheit namens Silikose entwickeln. Die Exposition gegenüber Silikon kann durch Einatmen, Verschlucken, Hautkontakt und Augenkontakt erfolgen. Die Arbeitsschutzbehörde (OSHA) legt den gesetzlichen Grenzwert für die Exposition am Arbeitsplatz gegenüber Silizium auf 15 mg / m fest³ Gesamtexposition und 5 mg / m³ Exposition der Atemwege für einen 8-stündigen Arbeitstag.
10. Silizium ist in extrem hoher Reinheit erhältlich. Die Salzschmelzenelektrolyse von Siliciumdioxid oder anderen Siliciumverbindungen kann verwendet werden, um ein Element mit einer Reinheit von> 99,9% zur Verwendung in Halbleitern zu erhalten. Das Siemens-Verfahren ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von hochreinem Silizium. Dies ist eine Form der chemischen Gasphasenabscheidung, bei der gasförmiges Trichlorsilan über einen reinen Siliciumstab geblasen wird, um polykristallines Silicium (Polysilicium) mit einer Reinheit von 99,9999% zu züchten.. 

Silizium-Atomdaten

Elementname: Silizium

Elementsymbol: Si

Ordnungszahl: 14

Einstufung: Metalloid (Halbmetall)

Aussehen: Harter grauer Feststoff mit einem silbernen Metallglanz.

Atomares Gewicht: 28.0855

Schmelzpunkt: 1414 ^ÖC 1687 K.

Siedepunkt: 3265 ^ÖC 3538 K

Elektronenkonfiguration: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²

Dichte: 2,33 g / cm³ (als Feststoff nahe Raumtemperatur); 2,57 g / cm³ (als Flüssigkeit am Schmelzpunkt)

Oxidationszustände: 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3, -4

Elektronegativität: 1,90 auf der Pauling-Skala

Atomradius: 111 Uhr

Kristallstruktur: flächenzentrierter Diamant kubisch

Schmelzwärme: 50,21 kJ / mol

Verdampfungswärme: 383 kJ / mol

Referenz

• Weast, Robert (1984). CRC, Handbuch für Chemie und Physik. Boca Raton, Florida: Veröffentlichen von Chemical Rubber Company. S. E110. ISBN 0-8493-0464-4.