silic là kim loại hay phi kim

Bách khoa toàn thư hé 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 vô bảng tuần hoàn
Xem thêm: so sánh văn hóa và văn minh C ↑ Si ↓ Ge Nhôm ← Silic → Phosphor
Số vẹn toàn tử (Z)	14
Khối lượng vẹn toàn 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 rét 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 vẹn toàn 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 cầu xin der Waals	210 pm
Thông tin yêu khác
Cấu trúc tinh nghịch 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 dõi thang Mohs	7
Số ĐK CAS	7440-21-3
Đồng vị ổn định lăm le nhất
Bài chính: Đồng vị của Silic
Iso NA Chu kỳ phân phối rã DM DE (MeV) DP 28Si 92.23% 28Si ổn định lăm le với 14 neutron 29Si 4.67% 29Si ổn định lăm le với 15 neutron 30Si 3.1% 30Si ổn định lăm le với 16 neutron 32Si Tổng hợp 170 năm β- 13.020 32P

Silic là một trong những thành phần chất hóa học vô bảng tuần trả thành phần đem ký hiệu Si và số vẹn toàn tử tự 14

Nó là thành phần phổ cập sau oxy vô vỏ Trái Đất (25,8 %), cứng, được màu sắc xám sẫm - ánh xanh rì sắt kẽm kim loại, là á kim đem hóa trị +4.

Thuộc tính[sửa | sửa mã nguồn]

Trong dạng tinh nghịch thể, silic được màu sắc xám sẫm ánh kim. Mặc cho dù là một trong những thành phần 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 ứng dụng với nó. Silic thành phần truyền khoảng tầm rộng lớn 95% công việc sóng mặt trời. Tinh thể silic vẹn toàn hóa học khan hiếm nhìn thấy vô ngẫu nhiên, thường thì nó nằm trong dạng silic dioxide (SiO₂). Các tinh nghịch thể silic vẹn toàn hóa học nhìn thấy vô tạp hóa học của vàng hoặc dung nham núi lửa. Nó đem thông số kháng nhiệt độ âm.

Silic sinh hoạt chất hóa học thông thường rộng lớn cacbon là thành phần tương tự động nó về mặt mày chất hóa học. Nó đem vô khu đất sét, fenspat, granit, thạch anh và cát, đa phần vô dạng dioxide silic (hay silica) và những silicat (Các hợp ý hóa học chứa chấp silic, oxy và sắt kẽm kim loại vô dạng R-SiO₃).

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Silic (tên Latinh: silex, silicis Tức là đá lửa) lượt trước tiên được trao đi ra tự Antoine Lavoisier năm 1787, và tiếp sau đó đã biết thành Humphry Davy vô năm 1800 cho rằng hợp ý hóa học. Năm 1811 Gay Lussac và Thénard có lẽ rằng đã điều động chế đi ra silic vô đánh giá ko vẹn toàn hóa học Lúc nung rét 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 nghịch khiết thành phầm bằng phương pháp cọ nó rất nhiều lần.

Vì silic là thành phần cần thiết trong những trang bị phân phối dẫn và technology cao, nên điểm technology cao ở California được gọi là là Silicon Valley (Thung lũng Silicon), tức gọi là theo dõi thành phần này.

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Silic là thành phần cực kỳ tiện ích, là khôn cùng quan trọng trong vô số nhiều ngành công nghiệp. Dioxide silic vô dạng cát và khu đất sét là bộ phận cần thiết vô sản xuất bê tông và gạch men hao hao vô phát triển xi-măng Portland. Silic là thành phần cực kỳ cần thiết cho tới thực vật và động vật hoang dã. Silica dạng nhị vẹn toàn tử phân lập kể từ nước muốn tạo đi ra lớp vỏ bảo đảm an toàn tế bào. Các phần mềm không giống có:

• Gốm/men sứ - Là vật tư Chịu đựng lửa dùng vô phát triển những vật tư Chịu đựng lửa và những silicat của chính nó được dùng vô phát triển men sứ và đồ vật gốm.
• Thép - Silic là bộ phận cần thiết vô một số trong những loại thép.
• Đồng thau - Phần rộng lớn đồng thau được phát triển đem chứa chấp kim loại tổng hợp của đồng với silic.
• Thủy tinh nghịch - Silica kể từ cát là bộ phận cơ bạn dạng của thủy tinh nghịch. Thủy tinh nghịch hoàn toàn có thể phát triển trở thành nhiều kiểu mẫu dụng cụ với những tính chất lý học tập không giống nhau. Silica được dùng như vật tư cơ bạn dạng vô phát triển kính hành lang cửa số, đồ vật chứa chấp (chai lọ), và sứ cơ hội năng lượng điện hao hao nhiều dụng cụ tiện ích không giống.
• Giấy nhám - Carbide silic là một trong những trong mỗi vật tư giũa hao cần thiết nhất.
• Vật liệu phân phối dẫn - Silic siêu tinh nghịch khiết hoàn toàn có thể trộn tăng asen, bo, gali hoặc phosphor nhằm thực hiện silic dẫn năng lượng điện chất lượng tốt rộng lớn trong những transistor, pin mặt mày trời hoặc những trang bị phân phối dẫn không giống được dùng vô công nghiệp năng lượng điện tử và những phần mềm nghệ thuật cao (hi-tech) không giống.
• Trong những photonic - Silic được dùng trong những laser nhằm phát triển độ sáng đơn sắc đem bước sóng 456 nm.
• Vật liệu hắn tế - Silicon là hợp ý 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 đem hứa hứa hẹn trong những phần mềm như năng lượng điện tử ví dụ điển hình sản xuất màn hình hiển thị tinh nghịch thể lỏng (LCD) với giá tiền thấp và mùng rộng lớn. Nó cũng khá được dùng nhằm sản xuất pin mặt mày trời.
• Xây dựng - Silica là bộ phận cần thiết nhất vô gạch men vì như thế tính hoạt hóa thấp của chính nó. Bên cạnh đó nó còn là một trong những bộ phận của xi-măng.

Sự phổ biến[sửa | sửa mã nguồn]

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

Theo lượng, silic lắc 29,5% vỏ Trái Đất, là thành phần phổ cập loại nhì sau oxy. Silic thành phần không kiếm thấy vô ngẫu nhiên. Nó thông thường xuất hiện nay trong những oxide và silicat. Cát, amêtít, mã óc (agate), thạch anh, đá tinh nghịch 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 rét silica siêu sạch sẽ vô lò luyện tự hồ nước quang đãng với những năng lượng điện cực kỳ cacbon. Tại nhiệt độ chừng bên trên 1900 °C, Silic lỏng được tịch thu ở lòng lò, tiếp sau đó nó được toá đi ra và thực hiện nguội. Silic phát triển theo dõi technology này gọi là silic loại luyện kim và nó tối thiểu đạt 99% tinh nghịch khiết. Năm 2000, silic loại này còn có giá bán khoảng tầm $ 0,56 bên trên một pao ($1,23/kg). [1].

Làm tinh nghịch khiết[sửa | sửa mã nguồn]

Việc dùng silic trong những trang bị phân phối dẫn yên cầu nên có tính tinh nghịch khiết cao hơn nữa đối với phát triển tự cách thức bên trên. Có một số trong những cách thức thực hiện tinh nghịch khiết silic được dùng nhằm phát triển silic có tính tinh nghịch khiết cao.

Phương pháp vật lý[sửa | sửa mã nguồn]

Các nghệ thuật thực hiện tinh nghịch khiết silic trước tiên dựa vào hạ tầng thực tiễn là nếu như silic rét chảy và tiếp sau đó sầm uất sệt lại thì các phần cuối Lúc sầm uất quánh khi nào cũng đựng nhiều tạp hóa học. Các cách thức nhanh nhất nhằm thực hiện tinh nghịch khiết silic, lượt trước tiên được mô tả năm 1919 và dùng vô một số trong những hữu hạn nền tảng nhằm phát triển những bộ phận của rađa vô Đại chiến toàn cầu lượt loại nhì, bao hàm việc đập vỡ silic phẩm hóa học công nghiệp và hòa tan từng phần bột silic vô acid. Khi bị đập vỡ, silic bị làm vỡ tung nhằm những điểm có khá nhiều tạp hóa học yếu ớt 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 nghịch khiết rộng lớn.

Trong điểm nung chảy, cách thức trước tiên thực hiện tinh nghịch khiết silic được dùng rộng thoải mái vô công nghiệp, những thỏi silic phẩm cung cấp công nghiệp được nung rét bên trên một đầu. Sau bại liệt, mối cung cấp nhiệt độ hoạt động cực kỳ chậm rãi dọc từ chiều lâu năm của thỏi, lưu giữ cho tới có một đoạn cộc của thỏi rét chảy và silic được tạo nguội và tái mét sầm uất quánh ở đàng sau nó. Vì phần rộng lớn những tạp hóa học đem Xu thế nằm trong phần rét chảy rộng lớn là vô phần tái mét sầm uất quánh, nên những khi quy trình này kết giục, phần rộng lớn tạp hóa học của thỏi tiếp tục gửi về đầu rét chảy sau nằm trong. Đầu này tiếp sau đó bị hạn chế vứt, và tiến độ này được tái diễn nếu như muốn đem silic với phẩm cung cấp cao hơn nữa.

Phương pháp hóa học[sửa | sửa mã nguồn]

Ngày ni, silic được tạo sạch sẽ bằng phương pháp gửi nó trở thành những hợp ý hóa học silic nhằm đơn giản dễ dàng thực hiện tinh nghịch khiết rộng lớn là làm công việc tinh nghịch khiết thẳng silic, và tiếp sau đó gửi hợp ý hóa học của chính nó quay về trở thành silic vẹn toàn hóa học. Triclorosilan là hợp ý hóa học của silic được dùng rộng thoải mái nhất như hóa học trung gian giảo, khoác dầu tetrachloride silic và silan cũng khá được dùng. Khi những khí này được thổi qua chuyện silic ở nhiệt độ chừng cao, bọn chúng phân bỏ muốn tạo đi ra silic có tính tinh nghịch khiết cao.

Trong technology Siemens, những thỏi silic có tính tinh nghịch khiết cao được đi vào triclorosilan ở nhiệt độ chừng 1150 °C. Khí triclorosilan phân bỏ và ngọt ngào và lắng đọng silic bổ sung cập nhật bên trên thỏi, thực hiện to tát nó theo dõi 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 nghịch thể. Silic nhiều tinh nghịch thể thường thì đem tạp hóa học tại mức một trong những phần tỷ hoặc thấp rộng lớn.

Cùng thời hạn bại liệt, DuPont vẫn phát triển silic siêu sạch sẽ bằng phương pháp cho tới tetrachloride silic phản xạ với tương đối kẽm vẹn toàn hóa học ở nhiệt độ chừng 950 °C, theo dõi phản ứng:

SiCl₄ + 2Zn → Si + 2ZnCl₂

Tuy nhiên, nghệ thuật này vẫn vấp váp nên những yếu tố thực tiễn (chẳng hạn như thành phầm phụ chloride kẽm sầm uất sệt lại và bám vô sản phẩm) và sau cuối 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 nghịch thể silic đơn có tính tinh nghịch khiết cao nhằm dùng trong những trang bị phân phối dẫn tự silic ở tình trạng rắn.

Xem thêm: 2/3 giờ bằng bao nhiêu phút

Đồng vị[sửa | sửa mã nguồn]

Silic đem chín đồng vị, với số A kể từ 25 cho tới 33. Si²⁸ (đồng vị phổ cập nhất, 92,23%), Si²⁹ (4,67%) và Si³⁰ (3,1%) là ổn định định; Si³² là đồng vị phóng xạ phát triển tự phân tan agon. Chu kỳ phân phối tan của chính nó, được xác lập là khoảng tầm 276 năm, và nó phân tan tự phản xạ beta trở thành P³² (có cả chu kỳ luân hồi phân phối tan 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 thợ thuyền mỏ, hạn chế đá và những người dân nên thao tác vô môi trường thiên nhiên nhiều những vết 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 được 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