Silicium is het 14e element van het periodiek systeem. Deze silicium feiten bevatten chemische en fysische gegevens samen met algemene informatie en geschiedenis.
Silicium Periodiek Systeem Cel
Basisfeiten over Silicium
Naam: Silicium
Atoomnummer: 14
Elementensymbool: Si
Groep: 14
Periode: 3
Blok: p
Elementenfamilie: Metalloïde of Halfmetaal
Atomaire massa:
IUPAC-richtlijnen om de fysische en chemische geschiedenis van het magnesiummonster weer te geven. Als een enkele waarde van de atoommassa nodig is, gebruik dan 28.0855.
Elektronenconfiguratie: 3s23p2 (steno) of 1s22s22p63s23p2 (voluit)
Ontdekking: Jöns Jacob Berzelius in 1824.
Siliciumverbindingen zijn al sinds de oudheid gemeengoed. Vuursteen is een siliciumoxide mineraal en vormde de basis voor veel prehistorische werktuigen. Van zand, een andere siliciumverbinding, werd glas gemaakt. De Franse scheikundige Antoine Lavoisier was de eerste die schreef over de mogelijkheid dat kiezelzuur een onbekend element bevatte. Verschillende scheikundigen probeerden silicium te isoleren door middel van elektrolyse, maar zonder succes. Jöns Jacob Berzelius slaagde erin silicium te isoleren met behulp van chemische processen in 1824.
Naam Oorsprong: Sir Humphry Davy stelde in 1808 de naam slicium voor naar het Latijnse woord silex dat vuursteen betekent. Hij geloofde dat silicium een metaal was en voegde het achtervoegsel -ium toe. In 1817 ontdekte de Schotse scheikundige Thomas Thomson dat silicium geen metaal was, maar meer leek op borium. Hij veranderde Davy’s naam door het achtervoegsel te verwisselen voor -on.
Isotopen:
Natuurlijk silicium bestaat uit drie stabiele isotopen: 28Si, 29Si en 30Si. Sporen van 28Si komen vrij wanneer kosmische stralen reageren met atmosferisch argon. Onder laboratoriumomstandigheden zijn twintig radioactieve isotopen geproduceerd, variërend van 22Si tot 45Si.
28Si
Silicon-28 is een stabiele isotoop die 14 neutronen bevat. 92,223% van het natuurlijke silicium is silicium-28.
29Si
Silicium-29 is een stabiele isotoop die 15 neutronen bevat. 4,685% van natuurlijk silicium is silicium-29.
30Si
Silicon-30 is een stabiele isotoop die 16 neutronen bevat. 3,092% van het natuurlijke silicium is silicium-30.
32Si
Silicium-32 is een radioactieve isotoop die 18 neutronen bevat. Silicium-32 wordt als dochterdeeltje gevormd uit de reactie tussen kosmische straling en atmosferisch argon. Het vervalt verder door β-verval tot 32P met een halveringstijd van 15.319 jaar.
Silicium (Enricoros/Creative Commons)
Fysische gegevens
Dichtheid: 2.3296 g/cm3
Smeltpunt: 1687 K (1414 °C, 2577 °F)
Kookpunt: 3538 K (3265 °C, 5909 °F)
Toestand bij 20ºC: vast
Smelttemperatuur: 50,21 kJ/mol
Verdamppingswarmte: 383 kJ/mol
Molaire warmtecapaciteit: 19,789 J/mol-K
Elektronenschilconfiguratie van een siliciumatoom.
Atomaire gegevens
Atomaire straal: 1.11 Å (empirisch)
Covalente Straal: 1,11 Å
Van der Waals Straal: 2,10 Å
Elektronenaffiniteit: 134,068 kJ/mol
Elektronegativiteit: 1,90
1e Ionisatie-energie: 786.518 kJ/mol
2e Ionisatie-energie: 1577.134 kJ/mol
3e Ionisatie-energie: 3231.585 kJ/mol
4e Ionisatie-energie: 4355.523 kJ/mol
5e Ionisatie-energie: 16090.571 kJ/mol
6e Ionisatie-energie: 19805,55 kJ/mol
7e Ionisatie-energie: 23783,6 kJ/mol
8e Ionisatie-energie: 29287,16 kJ/mol
Oxidatie staten: +4, -4 (normaal), +3, +2, +1, -1, -2, -3 (ongewoon)
Achim Leistner houdt een bol ultrapuur siliciummonokristal vast voor het Avogadro-project. Credit: Australian Centre for Precision Optics (ACPO)/Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO)
Fun Silicon Facts
- Silicium is een blauwgrijze glanzende vaste stof bij kamertemperatuur.
- Silicaten (siliciumoxide) zijn de meest voorkomende mineralen die in de aardkorst worden aangetroffen. Daarmee is silicium het 2e meest voorkomende element in de aardkorst.
- Silicium is het achtste meest voorkomende element in het heelal.
- Silicium komt in de natuur niet vrij voor. Het wordt het meest aangetroffen in zijn oxidevorm, silicaten. Voorbeelden zijn kwarts en zand, samen met de edelstenen amethist, agaat, jaspar, opaal en citrien.
- Silicium wordt vooral gebruikt voor glas, keramiek en cement.
- Silicium is een vitaal bestanddeel van halfgeleiders. Bijna elke elektronische schakeling bevat op silicium gebaseerd halfgeleidend materiaal.
- Het Avogadro Project is een project om een standaard kilogram massa te produceren met behulp van een enkel siliciumkristal. Deze bollen worden beschouwd als de rondste door de mens gemaakte objecten die ooit zijn gemaakt.
- Silicium wordt commercieel geraffineerd door zand en koolstof in een elektrische oven te verhitten. Ultrazuiver silicium wordt gewonnen met behulp van een elektrolysetechniek met gesmolten zout.
- Siliconen (silicium-zuurstof-koolwaterstofverbindingen) variëren van vloeistoffen tot harde vaste stoffen en hebben vele nuttige eigenschappen, waaronder het gebruik als kleefstoffen, afdichtingsmiddelen, smeermiddelen en isolatoren.
- Diatome wezens absorberen silicium uit water en nemen het op in hun celwanden.
- Meteorieten die silicium bevatten staan bekend als aerolieten.
Lees meer over elementen op het periodiek systeem.