Fakta om silicium

Silicium er det 14. grundstof i det periodiske system. Disse siliciumfakta indeholder kemiske og fysiske data sammen med generelle oplysninger og historie.

Grundlæggende siliciumfakta

Navn: Silicium

Atomnummer: 14

Elementsymbol: Silicium: Si

Gruppe: Si

Gruppe: 14

Periode: 14

: 3

Blok: p

Elementfamilie: Metalloid eller halvmetal

Atommasse:
IUPAC-retningslinjer for at afspejle magnesiumprøvens fysiske og kemiske historie. Hvis der er behov for en enkelt værdi for den atomare masse, skal der anvendes 28.0855.

Elektronkonfiguration: 3s23p2 (forkortet) eller 1s22s22p63s23p2 (fuld)

Fund: Jöns Jacob Berzelius i 1824.

Siliciumforbindelser har været almindeligt forekommende siden oldtiden. Flint er et siliciumoxidmineral og var grundlaget for mange forhistoriske redskaber. Sand, en anden siliciumforbindelse, blev lavet til glas. Den franske kemiker Antoine Lavoisier var den første til at skrive om muligheden for, at siliciumdioxid kunne indeholde et ukendt grundstof. Flere kemikere forsøgte at isolere silicium ved hjælp af elektrolyse, men det lykkedes ikke. Det lykkedes Jöns Jacob Berzelius at isolere silicium ved hjælp af kemiske processer i 1824.

Navnets oprindelse: Sir Humphry Davy foreslog navnet slicium i 1808 for efter det latinske ord silex, der betyder flint. Han mente, at silicium var et metal og tilføjede suffikset -ium. I 1817 opdagede den skotske kemiker Thomas Thomson, at silicium ikke var et metal, men snarere lignede bor. Han ændrede Davys navn ved at bytte suffikset ud med -on.

Isotoper:

Naturligt silicium består af tre stabile isotoper: 28Si, 29Si og 30Si. Der udledes spor af 28Si, når kosmisk stråling reagerer med atmosfærisk argon. Der er fremstillet 20 radioaktive isotoper under laboratorieforhold, der spænder fra 22Si til 45Si.

28Si
Silicium-28 er en stabil isotop, der indeholder 14 neutroner. 92,223% af naturligt silicium er silicium-28.

29Si
Silicium-29 er en stabil isotop, der indeholder 15 neutroner. 4,685% af naturligt silicium er silicium-29.

30Si
Silicium-30 er en stabil isotop, der indeholder 16 neutroner. 3,092% af naturligt silicium er silicium-30.

32Si
Silicium-32 er en radioaktiv isotop, der indeholder 18 neutroner. Silicium-32 dannes som en datterpartikel fra reaktionen mellem kosmisk stråling og atmosfærisk argon. Den henfalder yderligere ved β-henfald til 32P med en halveringstid på 15.319 år.

Fysiske data

Densitet: 2.3296 g/cm3

Smeltepunkt: 1687 K (1414 °C, 2577 °F)

Kogningspunkt: 3538 K (3265 °C, 5909 °F)

Status ved 20ºC: Fast

Fusionsvarme: 50,21 kJ/mol

Fordampevarme: 50,21 kJ/mol

Fordampevarme: 50,21 kJ/mol

Fordampevarme: 383 kJ/mol

Molær varmekapacitet: 19,789 J/mol-K

Atometriske data

Atomradius: 1.11 Å (empirisk)

Kovalent radius: 1,11 Å

Van der Waals-radius: 2,10 Å

Elektronaffinitet: 134,068 kJ/mol

Elektronegativitet: 1,90

1. ioniseringsenergi: 786.518 kJ/mol

2. ioniseringsenergi: 1577,134 kJ/mol

3. ioniseringsenergi: 3231,585 kJ/mol

4. ioniseringsenergi: 4355,523 kJ/mol

5. ioniseringsenergi: 16090.571 kJ/mol

6. ioniseringsenergi: 19805,55 kJ/mol

7. ioniseringsenergi: 23783,6 kJ/mol

8. ioniseringsenergi: 29287,16 kJ/mol

Oxidationstilstande: +4, -4 (almindelig), +3, +2, +1, -1, -2, -3 (ualmindeligt)

Sjove siliciumfakta

• Silicium er et blåligt-gråt skinnende fast stof ved stuetemperatur.
• Silikater (siliciumoxid) er de mest almindelige mineraler, der findes i jordskorpen. Det gør, at silicium er det 2. hyppigst forekommende grundstof i jordskorpen.
• Silicium er det ottende hyppigst forekommende grundstof i universet.
• Silicium findes ikke frit i naturen. Det findes oftest i sin oxidform, silikater. Eksempler herpå er kvarts og sand samt ædelstenene ametyst, agat, jaspar, opal og citrin.
• Silicium bruges mest til glas, keramik og cement.
• Silicium er en vigtig bestanddel i halvledere. Næsten alle elektroniske kredsløb indeholder siliciumbaseret halvledermateriale.
• Avogadro-projektet er et projekt, der går ud på at fremstille en standardmasse på et kilogram ved hjælp af en enkelt siliciumkrystal. Disse kugler anses for at være de rundeste menneskeskabte genstande, der nogensinde er skabt.
• Silicium raffineres kommercielt ved at opvarme sand og kulstof i en elektrisk ovn. Ultrarent silicium udvindes ved hjælp af en elektrolyseteknik med smeltet salt.
• Silikoner (silicium-oxygen-kulbrinteforbindelser) varierer fra væsker til hårde faste stoffer og har mange nyttige egenskaber, herunder anvendelse som klæbemidler, fugemasser, smøremidler og isolatorer.
• Diatomdyr optager silicium fra vand og inkorporerer det i deres cellevægge.
• Meteoritter, der indeholder silicium, er kendt som aerolitter.

Lær mere om grundstoffer i det periodiske system.