Silizium ist das 14. Element des Periodensystems. Diese Silizium Fakten enthalten chemische und physikalische Daten zusammen mit allgemeinen Informationen und Geschichte.
Silizium Periodensystem Zelle
Basic Silizium Fakten
Name: Silizium
Atomzahl: 14
Elementsymbol: Si
Gruppe: 14
Periode: 3
Block: p
Elementfamilie: Metalloid oder Halbmetall
Atomische Masse:
IUPAC-Richtlinien, um die physikalische und chemische Geschichte der Magnesiumprobe widerzuspiegeln. Wenn ein einzelner Wert für die Atommasse benötigt wird, verwenden Sie 28.0855.
Elektronenkonfiguration: 3s23p2 (Kurzform) oder 1s22s22p63s23p2 (vollständig)
Entdeckung: Jöns Jacob Berzelius im Jahr 1824.
Siliziumverbindungen sind seit dem Altertum bekannt. Feuerstein ist ein Siliziumoxid-Mineral und war die Grundlage für viele prähistorische Werkzeuge. Sand, eine weitere Siliziumverbindung, wurde zu Glas verarbeitet. Der französische Chemiker Antoine Lavoisier war der erste, der über die Möglichkeit schrieb, dass Siliziumoxid ein unbekanntes Element enthält. Mehrere Chemiker versuchten, Silizium durch Elektrolyse zu isolieren, waren aber nicht erfolgreich. Jöns Jacob Berzelius gelang es 1824, Silizium mit Hilfe chemischer Verfahren zu isolieren.
Name Herkunft: Sir Humphry Davy schlug 1808 den Namen Slicium vor, nach dem lateinischen Wort silex für Feuerstein. Er hielt Silizium für ein Metall und fügte die Endung -ium hinzu. Im Jahr 1817 entdeckte der schottische Chemiker Thomas Thomson, dass Silizium kein Metall ist, sondern eher wie Bor. Er änderte Davys Namen, indem er die Endung in -on änderte.
Isotope:
Natürliches Silizium besteht aus drei stabilen Isotopen: 28Si, 29Si und 30Si. Spuren von 28Si werden freigesetzt, wenn kosmische Strahlung mit atmosphärischem Argon reagiert. Unter Laborbedingungen wurden zwanzig radioaktive Isotope hergestellt, die von 22Si bis 45Si reichen.
28Si
Silizium-28 ist ein stabiles Isotop mit 14 Neutronen. 92,223 % des natürlichen Siliciums ist Silicium-28.
29Si
Silicium-29 ist ein stabiles Isotop mit 15 Neutronen. 4,685 % des natürlichen Siliciums ist Silicium-29.
30Si
Silicium-30 ist ein stabiles Isotop mit 16 Neutronen. 3,092 % des natürlichen Siliciums ist Silicium-30.
32Si
Silicium-32 ist ein radioaktives Isotop mit 18 Neutronen. Silizium-32 entsteht als Tochterteilchen bei der Reaktion zwischen kosmischer Strahlung und atmosphärischem Argon. Es zerfällt weiter durch β-Zerfall in 32P mit einer Halbwertszeit von 15.319 Jahren.
Silizium (Enricoros/Creative Commons)
Physikalische Daten
Dichte: 2.3296 g/cm3
Schmelzpunkt: 1687 K (1414 °C, 2577 °F)
Siedepunkt: 3538 K (3265 °C, 5909 °F)
Zustand bei 20ºC: fest
Schmelzwärme: 50,21 kJ/mol
Verdampfungswärme: 383 kJ/mol
Molare Wärmekapazität: 19.789 J/mol-K
Elektronenschalenkonfiguration eines Siliciumatoms.
Atomische Daten
Atomischer Radius: 1.11 Å (empirisch)
Kovalenter Radius: 1.11 Å
Van der Waals Radius: 2.10 Å
Elektronenaffinität: 134.068 kJ/mol
Elektronegativität: 1.90
1. Ionisierungsenergie: 786.518 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie: 1577.134 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie: 3231.585 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie: 4355.523 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie: 16090.571 kJ/mol
6. Ionisierungsenergie: 19805.55 kJ/mol
7. Ionisierungsenergie: 23783.6 kJ/mol
8. Ionisierungsenergie: 29287.16 kJ/mol
Oxidationsstufen: +4, -4 (häufig), +3, +2, +1, -1, -2, -3 (selten)
Achim Leistner hält eine Kugel aus hochreinem Silizium-Einkristall für das Avogadro-Projekt. Credit: Australian Centre for Precision Optics (ACPO)/Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO)
Fun Silicon Facts
- Silizium ist ein bläulich-grau glänzender Feststoff bei Raumtemperatur.
- Silikate (Siliziumoxid) sind die am häufigsten vorkommenden Mineralien in der Erdkruste. Damit ist Silizium das zweithäufigste Element in der Erdkruste.
- Silizium ist das achthäufigste Element im Universum.
- Silizium kommt in der Natur nicht frei vor. Am häufigsten findet man es in seiner Oxidform, den Silikaten. Beispiele sind Quarz und Sand sowie die Edelsteine Amethyst, Achat, Jaspis, Opal und Citrin.
- Silizium wird hauptsächlich für Glas, Keramik und Zement verwendet.
- Silizium ist ein wichtiger Bestandteil von Halbleitern. Nahezu jeder elektronische Schaltkreis enthält siliziumbasiertes Halbleitermaterial.
- Das Avogadro-Projekt ist ein Projekt zur Herstellung einer Standard-Kilogramm-Masse aus einem einzigen Siliziumkristall. Diese Kugeln gelten als die rundesten jemals von Menschenhand geschaffenen Objekte.
- Silizium wird kommerziell durch Erhitzen von Sand und Kohlenstoff in einem Elektroofen gereinigt. Hochreines Silizium wird durch Elektrolyse mit geschmolzenem Salz gewonnen.
- Silikone (Silizium-Sauerstoff-Kohlenwasserstoff-Verbindungen) reichen von Flüssigkeiten bis zu harten Feststoffen und haben viele nützliche Eigenschaften, einschließlich der Verwendung als Klebstoffe, Dichtungsmittel, Schmiermittel und Isolatoren.
- Diatome Lebewesen nehmen Silizium aus dem Wasser auf und bauen es in ihre Zellwände ein.
- Meteorite, die Silizium enthalten, sind als Aerolithe bekannt.
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