Il silicio è il 14° elemento della tavola periodica. Questi fatti sul silicio contengono dati chimici e fisici insieme a informazioni generali e storia.
Cella della tavola periodica del silicio
Fatti base sul silicio
Nome: Silicio
Numero atomico: 14
Simbolo dell’elemento: Si
Gruppo: 14
Periodo: 3
Blocco: p
Famiglia dell’elemento: Metalloide o Semi-metallo
Massa Atomica:
Linee guida IUPAC per riflettere la storia fisica e chimica del campione di magnesio. Se è necessario un singolo valore della massa atomica, usare 28.0855.
Configurazione degli elettroni: 3s23p2 (abbreviato) o 1s22s22p63s23p2 (completo)
Scoperta: Jöns Jacob Berzelius nel 1824.
I composti di silicio sono stati comuni fin dai tempi antichi. La selce è un minerale di ossido di silicio ed era la base di molti utensili preistorici. La sabbia, un altro composto di silicio, veniva trasformata in vetro. Il chimico francese Antoine Lavoisier fu il primo a scrivere della possibilità che la silice contenesse un elemento sconosciuto. Diversi chimici tentarono di isolare il silicio usando l’elettrolisi, ma non ebbero successo. Jöns Jacob Berzelius riuscì a isolare il silicio usando processi chimici nel 1824.
Origine del nome: Sir Humphry Davy suggerì il nome slicium nel 1808 dopo la parola latina silex che significa selce. Credeva che il silicio fosse un metallo e aggiunse il suffisso -ium. Nel 1817, il chimico scozzese Thomas Thomson scopri’ che il silicio non era un metallo, ma piu’ simile al boro. Cambiò il nome di Davy cambiando il suffisso in -on.
Isotopi:
Il silicio naturale è composto da tre isotopi stabili: 28Si, 29Si e 30Si. Tracce di 28Si escono quando i raggi cosmici reagiscono con l’argon atmosferico. Venti isotopi radioattivi sono stati prodotti in condizioni di laboratorio e vanno da 22Si a 45Si.
28Si
Il silicio-28 è un isotopo stabile contenente 14 neutroni. Il 92,223% del silicio naturale è silicio-28.
29Si
Il silicio-29 è un isotopo stabile contenente 15 neutroni. Il 4,685% del silicio naturale è silicio-29.
30Si
Il silicio-30 è un isotopo stabile contenente 16 neutroni. Il 3,092% del silicio naturale è silicio-30.
32Si
Il silicio-32 è un isotopo radioattivo contenente 18 neutroni. Il silicio-32 si forma come particella figlia della reazione tra la radiazione cosmica e l’argon atmosferico. Decade ulteriormente per decadimento β in 32P con un’emivita di 15.319 anni.
Silicio (Enricoros/Creative Commons)
Dati fisici
Densità: 2.3296 g/cm3
Punto di fusione: 1687 K (1414 °C, 2577 °F)
Punto di ebollizione: 3538 K (3265 °C, 5909 °F)
Stato a 20ºC: solido
Calore di fusione: 50,21 kJ/mol
Calore di vaporizzazione: 383 kJ/mol
Capacità termica molecolare: 19,789 J/mol-K
Configurazione del guscio elettronico di un atomo di silicio.
Dati atomici
Raggio atomico: 1.11 Å (empirico)
Raggio covalente: 1,11 Å
Raggio Van der Waals: 2,10 Å
Affinità elettronica: 134,068 kJ/mol
Elettronegatività: 1,90
Energia di prima ionizzazione: 786.518 kJ/mol
Seconda Energia di Ionizzazione: 1577.134 kJ/mol
3ª Energia di Ionizzazione: 3231.585 kJ/mol
4ª Energia di Ionizzazione: 4355.523 kJ/mol
5ª Energia di Ionizzazione: 16090.571 kJ/mol
6° Energia di Ionizzazione: 19805.55 kJ/mol
7° Energia di Ionizzazione: 23783.6 kJ/mol
8° Energia di Ionizzazione: 29287.16 kJ/mol
Stato di Ossidazione: +4, -4 (comune), +3, +2, +1, -1, -2, -3 (non comune)
Achim Leistner tiene una sfera di monocristallo di silicio ultrapuro per il Progetto Avogadro. Credit: Australian Centre for Precision Optics (ACPO)/Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO)
Fatti divertenti sul silicio
- Il silicio è un solido lucido grigio-bluastro a temperatura ambiente.
- I silicati (ossido di silicio) sono i minerali più comuni presenti nella crosta terrestre. Questo rende il silicio il secondo elemento più abbondante nella crosta.
- Il silicio è l’ottavo elemento più abbondante nell’universo.
- Il silicio non si trova libero in natura. Si trova più spesso nella sua forma di ossido, i silicati. Gli esempi includono il quarzo e la sabbia, insieme alle gemme ametista, agata, diaspro, opale e citrino.
- Il silicio è usato soprattutto per il vetro, la ceramica e il cemento.
- Il silicio è un componente vitale dei semiconduttori. Quasi ogni circuito elettronico contiene materiale semiconduttore a base di silicio.
- Il Progetto Avogadro è un progetto per produrre una massa standard di un chilogrammo usando un singolo cristallo di silicio. Queste sfere sono considerate gli oggetti più rotondi mai creati dall’uomo.
- Il silicio viene raffinato commercialmente riscaldando sabbia e carbonio in un forno elettrico. Il silicio ultrapuro viene estratto usando una tecnica di elettrolisi a sale fuso.
- I siliconi (composti di silicio-ossigeno-idrocarburo) vanno da liquidi a solidi duri e hanno molte proprietà utili, compreso l’uso come adesivi, sigillanti, lubrificanti e isolanti.
- Le creature di Diatom assorbono il silicio dall’acqua e lo incorporano nelle loro pareti cellulari.
- I meteoriti contenenti silicio sono conosciuti come aeroliti.
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