Kisel är det 14:e grundämnet i det periodiska systemet. Dessa fakta om kisel innehåller kemiska och fysikaliska data tillsammans med allmän information och historia.
Kisel i det periodiska systemet Cell
Grundläggande fakta om kisel
Namn: Namn: Kisel
Atomnummer: 14
Symbol för grundämne: Kisel: Si
Grupp: 14
Period: 3
Block: p
Elementfamilj: Metalloid eller halvmetall
Atomvikt:
IUPAC-riktlinjer för att återspegla magnesiumprovets fysikaliska och kemiska historia. Om ett enda värde för atommassan behövs, använd 28.0855.
Elektronkonfiguration: 3s23p2 (förkortning) eller 1s22s22p63s23p2 (fullständig)
Fynd: Jöns Jacob Berzelius 1824.
Silikonföreningar har varit vanliga sedan urminnes tider. Flint är ett kiseloxidmineral och utgjorde grunden för många förhistoriska verktyg. Sand, en annan kiselförening, gjordes till glas. Den franske kemisten Antoine Lavoisier var den förste som skrev om möjligheten att kiseldioxid kunde innehålla ett okänt grundämne. Flera kemister försökte isolera kisel med hjälp av elektrolys, men misslyckades. Jöns Jacob Berzelius lyckades isolera kisel med hjälp av kemiska processer 1824.
Namnets ursprung: Sir Humphry Davy föreslog namnet slicium 1808 efter det latinska ordet silex som betyder flinta. Han trodde att kisel var en metall och lade till suffixet -ium. År 1817 upptäckte den skotske kemisten Thomas Thomson att kisel inte var en metall utan mer liknade bor. Han ändrade Davys namn genom att byta ut suffixet till -on.
Isotoper:
Naturligt kisel består av tre stabila isotoper: 28Si, 29Si och 30Si. Spår av 28Si avgår när kosmisk strålning reagerar med atmosfäriskt argon. Tjugo radioaktiva isotoper har producerats under laboratorieförhållanden, från 22Si till 45Si.
28Si
Silikon-28 är en stabil isotop som innehåller 14 neutroner. 92,223 % av naturligt kisel är kisel-28.
29Si
Silikon-29 är en stabil isotop som innehåller 15 neutroner. 4,685 % av naturligt kisel är kisel-29.
30Si
Silikon-30 är en stabil isotop som innehåller 16 neutroner. 3,092 % av naturligt kisel är kisel-30.
32Si
Silikon-32 är en radioaktiv isotop som innehåller 18 neutroner. Kisel-32 bildas som en dotterpartikel från reaktionen mellan kosmisk strålning och atmosfärisk argon. Den sönderfaller vidare genom β-sönderfall till 32P med en halveringstid på 15 319 år.
Kisel (Enricoros/Creative Commons)
Fysikaliska data
Densitet: 2.3296 g/cm3
Smältpunkt: 1687 K (1414 °C, 2577 °F)
Kokpunkt: 3538 K (3265 °C, 5909 °F)
Tillstånd vid 20ºC: Fast
Smältningsvärme: 50,21 kJ/mol
Förångningsvärme: 383 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 19,789 J/mol-K
Elektronskalkonfiguration för en kiselatom.
Atomdata
Atomradie: 1.11 Å (empirisk)
Kovalent radie: 1,11 Å
Van der Waals radie: 2,10 Å
Elektronaffinitet: 134,068 kJ/mol
Elektronegativitet: 1,90
1:a joniseringsenergi: 786.518 kJ/mol
2:a joniseringsenergi: 1577,134 kJ/mol
3:a joniseringsenergi: 3231,585 kJ/mol
4:a joniseringsenergi: 4355,523 kJ/mol
5:a joniseringsenergi: 16090.571 kJ/mol
6:e joniseringsenergi: 19805,55 kJ/mol
7:e joniseringsenergi: 23783,6 kJ/mol
8:e joniseringsenergi: 29287,16 kJ/mol
Oxidationstillstånd: +4, -4 (vanliga), +3, +2, +1, -1, -2, -3 (ovanliga)
Achim Leistner håller ett klot av ultrarent kiselmonokristall för Avogadroprojektet. Credit: Australian Centre for Precision Optics (ACPO)/Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO)
Snygga fakta om kisel
- Kisel är ett blågrått glänsande fast ämne vid rumstemperatur.
- Silikater (kiseloxid) är de vanligaste mineralerna som finns i jordskorpan. Detta gör att kisel är det näst vanligaste grundämnet i jordskorpan.
- Silikon är det åttonde vanligaste grundämnet i universum.
- Silikon finns inte fritt i naturen. Det finns oftast i sin oxidform, silikater. Exempel är kvarts och sand samt ädelstenarna ametist, agat, jaspar, opal och citrin.
- Silikon används främst till glas, keramik och cement.
- Silikon är en viktig komponent i halvledare. Nästan alla elektroniska kretsar innehåller kiselbaserat halvledarmaterial.
- Avogadroprojektet är ett projekt för att framställa en standardkilogrammassa med hjälp av en enda kiselkristall. Dessa sfärer anses vara de rundaste konstgjorda föremålen som någonsin skapats.
- Silikon förädlas kommersiellt genom att sand och kol värms upp i en elektrisk ugn. Ultrarent kisel utvinns med hjälp av en elektrolysteknik med smält salt.
- Silikoner (föreningar av kisel, syre och kolväte) varierar från vätskor till hårda fasta ämnen och har många användbara egenskaper, bland annat som lim, tätningsmedel, smörjmedel och isolatorer.
- Diatomvarelser absorberar kisel från vatten och införlivar det i sina cellväggar.
- Meteoriter som innehåller kisel kallas aeroliter.
Lär dig mer om grundämnen i det periodiska systemet.