Molar silikon. Silikon metali

Fiziki ozellikleri. Silikon kırılgandır. 800°C'nin üzerine ısıtıldığında sünekliği artar. Asitlere karşı dayanıklıdır. Asidik ortamda çözünmeyen bir oksit film ile kaplanır ve pasifleştirilir.

Mikro element, 1,1 mikrondan başlayan kızılötesi radyasyona karşı şeffaftır.

Kimyasal özellikler. Silikon etkileşime girer:

  • indirgeme özelliklerinin tezahürü ile halojenler (flor) ile: Si + 2F2 = SiF4. 300° C'de hidrojen klorürle, 500° C'de hidrojen bromürle reaksiyona girer;
  • 400–600° C'ye ısıtıldığında klor ile: Si + 2Cl2 = SiCl4;
  • 400–600° C'ye ısıtıldığında oksijen ile: Si + O2 = SiO2;
  • diğer metal olmayanlarla. 2000° C sıcaklıkta karbon (Si + C = SiC) ve bor (Si + 3B = B3Si) ile reaksiyona girer;
  • 1000° C sıcaklıkta nitrojen ile: 3Si + 2N2 = Si3N4;
  • silisitler oluşturmak için metallerle: 2Ca + Si = Ca2Si;
  • asitlerle - yalnızca hidroflorik ve nitrik asitlerin bir karışımıyla: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
  • alkali ile. Silikon çözülür ve silikat ve hidrojen oluşur: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Hidrojen ile etkileşime girmez.

Vücutta vitamin ve minerallerle etkileşim

Silikon vitaminlerle etkileşime girer ve. Tahılların turunçgiller ve yeşil sebzelerle kombinasyonu en sağlıklı olarak kabul edilir.

Silikon serbest radikallere karşı mücadelede yer alıyor. Ağır metallerle (kurşun) etkileşime giren mikro element, stabil bileşikler oluşturur. Genitoüriner sistem tarafından atılırlar. Aynı şey atık ve zehirli maddeler için de geçerlidir.

Silikon, demir (Fe) ve kalsiyum (Ca), kobalt (Cb), manganez (Mn), flor (F) emilimini artırır.

Bağ dokusundaki silikon konsantrasyonunun azalması, damar hasarına, ateroskleroza ve kemik dokusunun gücünün bozulmasına neden olur.

Çeşitli hastalıkların oluşumunda ve seyrinde silikonun rolü

Vücutta silikon eksikliği ile kandaki kolesterol konsantrasyonu artar. Bu nedenle kolesterol plakları oluşur ve dışarı akış kötüleşir.

Günde 20 mg'dan az silikon tüketildiğinde bağışıklık sistemi zayıflar. Alerjik döküntüler ortaya çıkar, cilt kurur ve pul pul olur, mantar gelişir.

Saçlar incelir, saç derisi pul pul ve kaşıntılı hale gelir. Tırnak plakaları deforme olur.

Beynin kan akışının ve oksijen doygunluğunun bozulması nedeniyle performans ve zihinsel durum bozulur.

Vücuttaki silikon miktarı %1,2-1,6'ya düştüğünde felç, kalp krizi, diyabet, hepatit virüsü ve onkolojinin ortaya çıkmasıyla doludur.

Aşırı silikon, idrar yollarında ve eklemlerde tuz birikmesine, fibrozise ve kan damarlarının patolojilerine yol açar. En kötü senaryoda karaciğer büyür, uzuvlar şişer, cilt maviye döner ve nefes darlığı ortaya çıkar.

Silisyumun işlevsel potansiyeli


Silikonun vücuttaki asıl görevi kemik, kıkırdak dokusu ve damar duvarlarının oluşmasıdır. Mineralin %90'ı bağ ve kemik dokusunda, lenf düğümlerinde, tiroid bezinde, saçta ve ciltte bulunur. Ancak kimyasal elementin işlevsel potansiyeli bununla sınırlı değildir. Silikon sayesinde:

  • Kemikler ve bağlar güçlendirilir. İlkinde ne kadar çok mineral varsa o kadar güçlüdür. Kemik dokusundaki silikon konsantrasyonundaki azalma, osteoporoz ve ateroskleroz ile doludur. Kıkırdak dokusu için glikozaminoglikanların sentezi önemlidir;
  • intervertebral disklerin dejenerasyonu önlenir. İkincisi kıkırdak dokusu plakalarından oluşur. Ne kadar az silikon olursa plaka o kadar hızlı aşınır. İçinde bir çatlak oluşursa beyin omurilik sıvısı sızmaya başlayacaktır. Bu çıkıntılar ve fıtıklarla doludur;
  • Kemik dokusu restore edilir. Kemikler, bağlar ve tendonların birlikte büyümesi çok zordur ve uzun zaman alır;
  • cildin, tırnakların ve saçın durumu iyileşir. Kimyasal elementin en yüksek konsantrasyonunu içerirler. Kuru ve pul pul cilt, kırılgan ve donuk saçlar, soyulan tırnaklar silikon eksikliğinin belirtileridir;
  • Metabolizma stabilize edilir. Silikon sayesinde kimyasal elementlerin %70'inin dörtte üçü emilir. Mineral, protein ve karbonhidrat metabolizmasında rol oynar;
  • bağışıklık güçlendirilir. Silikon sayesinde fagositoz hızlanır - bağışıklık sisteminin özel hücrelerinin oluşumu. Ana işlevleri yabancı protein yapılarının parçalanmasıdır. Vücuda viral bir enfeksiyon girerse fagositler düşmanı sarar ve yok eder;
  • Ağır metaller ve toksinler uzaklaştırılır. Silikon oksit onlarla reaksiyona girer, onları idrarla atılan vücut için nötr bileşiklere dönüştürür;
  • kan damarlarının duvarları, kalp kapakçıkları ve gastrointestinal sistemin duvarı güçlendirilir. Damar duvarının temeli silikon yardımıyla sentezlenen elastindir;
  • damar duvarlarının geçirgenliği azalır, varisli damarlar, tromboflebit ve vaskülit belirtileri azalır;
  • kanser hastalıkları önlenir. C, A, E vitaminlerinin antioksidan özellikleri silikonla etkileşime girdiğinde artar. Vücudun serbest radikallerle savaşması daha kolaydır;
  • beyin hastalıkları önlenir. Silikon eksikliği ile kan damarlarının duvarları yumuşar ve kanı beyne zayıf şekilde taşır, bu da beynin tam kapasitede çalışmamasına bağlı olarak hipoksiye - oksijen açlığına yol açar. Beyin nöronları silikon olmadan komut verip veremez. Bunun sonucunda motor beceriler bozulur, kan damarları daralır, baş ağrıları ve baş dönmesi meydana gelir ve sağlık bozulur.

Silikon kaynakları


Kategori Ürün Yaklaşık silikon içeriği
Sebze yağı Sedir, susam, hardal, badem, zeytin, fıstık, kabak, keten, soya
Hayvansal yağlar Kuzu, dana eti, domuz yağı, domuz yağı, margarin, tereyağı Balık: pisi balığı, halibut, chinook somonu. Küçük, işlemden sonra silikon yok
Meyve suyu Üzüm, armut, kızılcık Bir bardakta – günlük mikro element ihtiyacının %24’ü
Fındık Ceviz, fındık, antep fıstığı, ayçiçeği çekirdeği Bir avuç fındık günlük değerin %12 ila %100'ünü içerir. En fazla silikon ceviz ve fındıkta (50 g'da %100), en az ise antep fıstığında (50 g'da %25) bulunur.
Hububat Kahverengi pirinç, yulaf ezmesi, darı, buğday kepeği, mısır, arpa Bir porsiyon yulaf lapası (200 g) günlük silikon ihtiyacını karşılar
sebzeler Beyaz lahana, soğan, kereviz, salatalık, havuç, ıspanak, patates, turp, pancar. Ayrıca domates, biber, ravent; fasulye, yeşil fasulye ve soya fasulyesi
Meyveler ve meyveler Kayısı, muz, elma; çilek, kiraz, erik 200 g meyve günlük silikon ihtiyacının %40'ını içerir ve aynı miktarda çilek %30'a kadar içerir
Kurutulmuş meyveler Hurma, incir, kuru üzüm
Günlük Ekşi süt, kefir, yumurta
Et ve deniz mahsülleri Tavuk, sığır eti; deniz yosunu, deniz yosunu
  • esmer pirinç – 1240;
  • yulaf ezmesi – 1000;
  • darı – 754;
  • arpa – 600;
  • soya fasulyesi - 177;
  • karabuğday – 120;
  • fasulye – 92;
  • Bezelye – 83;
  • Kudüs enginarı - 80;
  • Mısır – 60;
  • Fındık - 51;
  • Ispanak – 42;
  • Ryazhenka – 34;
  • Maydanoz – 31;
  • Karnabahar – 24;
  • Yeşil yapraklı salata – 18;
  • Şeftali – 10;
  • Hanımeli – 10.

Tavsiye! Vücudunuzdaki silikon rezervlerini hızla yenilemek ister misiniz? Yan yemeklerle eti unutun. Etin kendisi yeterli miktarda silikon içermesine rağmen (100 g'da 30-50 mg), diğer ürünlerden emilimini engeller. Ayrı beslenme ise tam tersidir. Kahverengi pirinç, arpa, darı, darı, karabuğdayı sebze ve meyvelerle birleştirin. Kayısı, armut ve kirazda “oruç” günleri düzenleyin

Diğer besinlerle kombinasyon

Silikonu alüminyumla birleştirmekten kaçının. İkincisinin etkisi silikonun etkisinin tersidir.

Silikon, diğer mikro elementlerle birlikte cilt, saç ve tırnakların bağ dokusunun bir parçası olan kollajen ve elastinin sentezinde kimyasal reaksiyonlara katılır.

Silikon, C, A, E vitaminlerinin antioksidan özelliklerini arttırır. İkincisi, kansere neden olan serbest radikallerle savaşır.

Kanseri önlemek için aşağıdaki gıdaları birlikte tüketin (tabloda açıklanmıştır)

A vitamini açısından zengin besinler: C vitamini açısından zengin besinler: E vitamini açısından zengin besinler:
  • havuç, maydanoz, kuzukulağı ve üvez;
  • taze yeşil bezelye, ıspanak;
  • bezelye, marul;
  • kabak, domates, şeftali, kayısı;
  • beyaz lahana, yeşil fasulye, mavi erik, böğürtlen;
  • kırmızı biber, patates, yeşil soğan;
  • kuşburnu, deniz topalak, kuru erik;
  • mercimek, soya fasulyesi, elma;
  • kavunlar;
  • ısırgan otu, nane
  • deniz topalak meyveleri, çilekler, siyah kuş üzümü;
  • turunçgiller, yaban turpu;
  • çilek, ananas; muz, kiraz;
  • beyaz lahana, brokoli, Brüksel lahanası, salamura;
  • yeşil genç soğan;
  • ahududu, mango;
  • yeşil biber, turp, ıspanak
  • lahana, domates, kereviz kökü, kabak;
  • yeşillikler, tatlı biberler, bezelye;
  • havuç, mısır;
  • ahududu, yaban mersini, çeşitli kurutulmuş meyveler;
  • siyah kuş üzümü, kuşburnu (taze), erik;
  • susam, haşhaş, arpa, yulaf, baklagiller

Silikon oksit vücutta ağır metaller (kurşun) ve toksinlerle etkileşime girer. Kimyasal reaksiyon sonucunda vücuttan böbrekler tarafından atılan stabil bileşikler oluşur.

Günlük norm

Günlük silikon alımı (aşağıda verilmiştir) yalnızca yetişkinler için hesaplanmıştır. Çocuklar ve ergenler için izin verilen üst silikon alımı düzeyi belirlenmemiştir.

  • 6 aydan küçük ve 7 aydan sonra çocuklar – yok.
  • 1 ila 13 yaş arası – yok.
  • Ergenler (erkek ve kadın) – yok.
  • Yetişkinler – 20-50 mg.

Silikon içeren ilaçlar (Atoxil) kullanıldığında 7 yaş üstü çocuklarda ve yetişkinlerde günlük dozaj 12 g'dır. İlacın maksimum dozu günde 24 gramdır. Bir yıldan 7 yaşına kadar olan çocuklar için - vücut ağırlığının kilogramı başına 150-200 mg ilaç.

Silisyum eksikliği ve fazlalığı

Silikon eksikliği şunlardan kaynaklanabilir:

Vücutta silikon eksikliği aşağıdaki durumlardan dolayı tehlikelidir:

  • kandaki yüksek kolesterol konsantrasyonu. Kolesterol kan damarlarını tıkar (zolesterol “plakları” oluşur), kan daha viskoz hale gelir ve dışarı akışı kötüleşir;
  • mantar hastalıklarına yatkınlık. Silikon ne kadar az olursa bağışıklık sistemi o kadar zayıf olur. Viral bir enfeksiyon vücuda girdiğinde fagositler (bağışıklık sisteminin özel hücreleri) yetersiz miktarlarda üretilir;
  • kepek, saç dökülmesi ve incelme. Saçın ve cildin elastikiyeti, silikon sayesinde sentezlenen elastin ve kolajenin esasıdır. Eksikliği cildin, saçın ve tırnakların durumunu etkiler;
  • ruh hali. Bir kişinin sadece performansı değil zihinsel durumu da beynin oksijenle doygunluğuna bağlıdır. Damar duvarlarının zayıflaması nedeniyle kan beyne zayıf bir şekilde akar. Olağan zihinsel işlemleri gerçekleştirmek için yeterli oksijen yok. Ruh hali değişimleri ve performanstaki bozulma, silikon eksikliğinin bir sonucudur. Aynı şey hava değiştiğinde de olur;
  • kardiyovasküler hastalıklar. Sebebi aynı - zayıflamış damar duvarları;
  • şeker hastalığı Bunun nedeni kandaki glikoz konsantrasyonunun artması ve vücudun bunu azaltamamasıdır.
  • %1,2 ila %4,7 – felç ve kalp krizi;
  • %1,4 veya daha az – şeker hastalığı;
  • %1,6 veya daha az – hepatit virüsü;
  • %1,3 - kanser.

Tavsiye! Silikon her türlü değişimde yer alır. Kan damarlarının duvarlarında depolanan mikro element, onları yağların kan plazmasına girmesine karşı korur ve kan akışını engeller

Aşağıdaki durumlarda diyetinizdeki silikon içeren gıdaların miktarını artırın:

  • fiziksel ve duygusal yorgunluk. Kahvaltıda bir porsiyon tahıl, öğle yemeğinde büyük bir tabak yeşil salata ve yatmadan önce bir bardak fermente pişmiş süt veya kefir, enerji artışını garanti eder;
  • Hamilelik ve emzirme Bebeğin ve annenin bağışıklığı doğru beslenmeye bağlıdır. Günde 20-50 mg silikon kemikleri güçlü ve cildi elastik hale getirecek;
  • yarışmalara hazırlık. Enerji tüketimi ne kadar fazla olursa diyette o kadar fazla silikon içeren ürünler bulunmalıdır. Kırılgan kemikleri ve burkulan bağları ve tendonları önleyecekler;
  • ergenlik. Dizlerde ağrı (Schlatter hastalığı) yaygındır. Kemik hücreleri bağ dokusu hücrelerine göre daha hızlı bölünür. İkincisi, kemiği yalnızca anatomik olarak doğru pozisyonda tutmakla kalmaz, aynı zamanda mekanik hasara karşı da koruma sağlar. Kızılcık, ceviz ve armut gençler için harika atıştırmalıklardır.

Cildinizin, saçınızın ve tırnaklarınızın durumu tatmin edici değilse, tahıllara ve meyve sularına yönelin. Yarın üzüm suyu, öğle yemeğinde kızılcık suyu ve akşam yemeğinde armut suyu, elastik ve sıkılaşmış bir cildin ilk adımıdır.

Fazla silikonun tehlikeleri nelerdir?


Diyetteki fazla silikondan dolayı hastalanmak imkansızdır ancak toprakta veya suda silikon içeriği yüksek olan bölge sakinleri risk altındadır.

Vücuttaki yüksek silikon konsantrasyonu nedeniyle:

  • tuzlar idrar yollarında, eklemlerde ve diğer organlarda birikir;
  • fibrozis kan damarlarında ve bir bütün olarak vücutta gelişir. Semptomlar: hafif eforla hızlı nefes alma, yaşamsal kapasitede azalma, düşük tansiyon;
  • sağ ventrikül genişler ve hipertrofiler (“kor pulmonale”);
  • karaciğer büyür, uzuvlar şişer, cilt maviye döner;
  • sinirlilik artar, astenik sendrom gelişir;
  • üst solunum yolu hastalıklarına yakalanma riski artar. Bunlardan en yaygın olanı silikozdur. Hastalık silikon dioksit içeren tozun solunması sonucu gelişir ve kronik bir formda ortaya çıkar. Hastalık ilerledikçe hastanın akciğerlerinde bağ dokusu büyür. Normal gaz değişimi bozulur ve arka planında tüberküloz, amfizem veya akciğer kanseri gelişir.

Madenlerde, dökümhanelerde çalışan işçiler ve refrakter malzeme ve seramik ürünleri imalatçıları risk altındadır. Hastalık nefes almada zorluk, nefes darlığı ve öksürük ile kendini gösterir. Semptomlar fiziksel aktiviteyle kötüleşir. Porselen ve toprak kaplar, cam üretimi, demir dışı ve değerli metal cevheri yatakları, dökümlerin kumlanması potansiyel olarak tehlikeli nesnelerdir.

Aşırı silikon, vücut ısısındaki azalma ve artış, depresyon, genel yorgunluk ve uyuşukluk ile gösterilir.

Bu tür belirtiler için diyetinize havuç, pancar, patates, yer elması, kayısı, kiraz, muz ve çilek ekleyin.

Silikon içeren müstahzarlar

Yetişkin vücudunda 1-2 gr silikon bulunmasına rağmen ilave porsiyonun zararı olmaz. Bir yetişkin yiyecek ve suyla birlikte günde yaklaşık 3,5 mg silikon tüketir. Bir yetişkin bazal metabolizmaya üç kat daha fazla para harcıyor - yaklaşık 9 mg. Artan silikon tüketiminin nedenleri zayıf ekoloji, serbest radikallerin oluşumunu tetikleyen oksidatif süreçler ve strestir. Yalnızca silikon içeren ürünlerle idare edemezsiniz; ilaç veya şifalı bitki stoklayın.

Silikon içeriği açısından rekor sahipleri ardıç, at kuyruğu, solucan otu, pelin ve ginkgo biloba'dır. Ayrıca tarla papatyası, kekik, Çin cevizi ve okaliptüs.

Silikon eksikliğini silikonlu su ile doldurabilirsiniz. Bir mikro elementin özelliklerinden biri su moleküllerinin yapılanmasıdır. Bu tür su patojen mikroorganizmaların, protozoaların, mantarların, toksinlerin ve yabancı kimyasal elementlerin yaşamına uygun değildir.

Silikon suyu tat ve tazelik açısından eriyik suya benzer.

Suyu evde silikonla arıtmak ve zenginleştirmek için yapmanız gerekenler:

  • bir eczaneden çakmaktaşı çakıl taşları satın alın - ne kadar küçükse o kadar iyidir (çakmaktaşı ile su arasındaki temas alanı ne kadar büyük olursa);
  • 3 litre suya 50 gr taş oranında suya koyun;
  • Cam bir kapta, oda sıcaklığında, karanlık bir yerde 3-4 gün su demleyin. Su ne kadar uzun süre demlenirse terapötik etki o kadar belirgin olur;
  • Bitmiş suyu başka bir kaba dökün ve 3-4 cm derinliğinde bir alt tabaka bırakın (toksin birikmesi nedeniyle kullanılamaz).
  • Hava geçirmez bir kapta su bir buçuk yıla kadar saklanır.
  • Ateroskleroz, hipertansiyon ve ürolitiyazis, cilt patolojisi ve diyabet, bulaşıcı ve onkolojik hastalıklar, varisli damarlar ve hatta nöropsikiyatrik hastalıkları önlemek için istediğiniz miktarda silikon suyu içebilirsiniz.

Atoksil. Atoxyl'in aktif maddesi silikon dioksittir.

Salım formu:

  • bir süspansiyon hazırlamak için toz;
  • 12 g ilaç içeren şişeler;
  • 10 mg'lık ilaç şişeleri;
  • 2 g'lık poşet torbalar, paket başına 20 poşet.

Farmakolojik etki. Enterosorbent görevi görür, yara iyileştirici, antialerjik, antimikrobiyal, bakteriyostatik ve detoksifikasyon etkisine sahiptir.

Gastrointestinal sistemin organlarında, ilaç eksojen ve endojen toksinleri (bakteriyel ve gıda alerjenleri, mikroorganizmaların endotoksinleri, toksik maddeler) emer ve uzaklaştırır.

Toksinlerin kan, lenf ve dokulardan sindirim sistemine taşınmasını hızlandırır.

Endikasyonları: ishal, salmonelloz, viral hepatit A ve B, alerjik hastalıklar (diatez, atopik dermatit), yanıklar, trofik ülserler, cerahatli yaralar.

Böbrek hastalıkları, enterokolit, toksik hepatit, karaciğer sirozu, hepatokolesistit, ilaç ve alkol zehirlenmesi, cilt hastalıkları (egzama, dermatit, nörodermatit), cerahatli septik süreçler sırasında zehirlenme ve yanık hastalığında kullanılır.

Nasıl kullanılır:

  • Şişe. Tozun bulunduğu şişeyi (şişeyi) açın, temiz içme suyunun 250 ml işaretine kadar ekleyin, pürüzsüz hale gelinceye kadar çalkalayın.
  • Poşet çanta. 1-2 poşeti 100-150 ml temiz içme suyunda eritin. Yemeklerden veya ilaçlardan bir saat önce alın.

Akut bağırsak enfeksiyonlarında tedavi süresi 3-5 gündür. Terapi süresi 15 güne kadardır. Viral hepatit tedavisinde – 7-10 gün.

Yan etkiler: kabızlık.

Kontrendikasyonlar: duodenal ve mide ülserlerinin alevlenmesi, kalın ve ince bağırsakların mukoza zarının erozyonu ve ülserleri, bağırsak tıkanıklığı, silikon dioksite aşırı duyarlılık.

İlaç bir yaşın altındaki çocuklara, hamile veya emziren kadınlara reçete edilmez.

İlaçlarla etkileşimler:

  • Asetilsalisilik asit (Aspirin) ile – artan trombosit ayrışması;
  • Simvastatin ve Nikotinik asit ile - lipit spektrum göstergelerinin aterojenik fraksiyonlarının kanında bir azalma ve lipoproteinler VP ve kolesterol seviyesinde bir artış;
  • antiseptiklerle (Trifuran, Furacilin, Klorheksidin, Bifuran, vb.) - cerahatli inflamatuar süreçler için tedavinin etkinliğini arttırır.

(Silisyum), Si - kimyasal. periyodik element sisteminin IV. grubunun elementi; en. N. 14, saat. 28.086. Kristalin silikon, reçineli parlaklığa sahip koyu gri bir maddedir. Çoğu bileşikte oksidasyon durumları - 4, +2 ve +4'tür. Doğal silikon, 28Si (%92,28), 29Si (%4,67) ve 30Si (%3,05) kararlı izotoplarından oluşur. Yarı ömürleri sırasıyla 4,5 saniye, 2,62 saat ve 700 yıl olan radyoaktif 27Si, 31Si ve 32Si elde edildi. K. ilk kez 1811'de Fransızlar tarafından izole edildi. kimyager ve fizikçi J.L. Gay-Lussac ve French. kimyager L. J. Tenar tarafından tanımlandı, ancak yalnızca 1823'te İsveçli kimyager ve mineralog J. J. Berzelius tarafından tanımlandı.

Silikon yerkabuğunda oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir (%27,6). Preim'de yer alıyor. silika Si02 ve diğer oksijen içeren maddeler (silikatlar, alüminosilikatlar vb.) formunda. Normal koşullar altında, periyodu a = 5,4307 A olan, elmasa benzer yüz merkezli kübik yapı ile karakterize edilen, bakırın kararlı bir yarı iletken modifikasyonu oluşur. Atomlar arası mesafe 2,35 A. Yoğunluk 2,328 g/cm. Yüksek basınçta (120-150 kbar) daha yoğun yarı iletken ve metal modifikasyonlara dönüşür. Metal modifikasyonu, 6,7 K geçiş sıcaklığına sahip bir süper iletkendir. Artan basınçla erime noktası, 1 bar basınçta 1415 ± 3 ° C'den 15 104 bar basınçta 810 ° C'ye (üçlü nokta) düşer. yarı iletken, metal ve sıvı K'nın bir arada bulunması.) Erime sırasında koordinasyon sayısında bir artış ve atomlar arası bağların metalleşmesi meydana gelir. Amorf silikon, kısa menzilli düzeninde sıvıya yakındır ve bu, oldukça çarpık vücut merkezli kübik yapıya karşılık gelir. Debye sıcaklığı 645 K. katsayısına yakındır. aşırı bir yasaya göre sıcaklık değişiklikleriyle sıcaklık doğrusal genleşmesi değişir, 100 K sıcaklığın altında negatif olur ve 80 K sıcaklıkta minimum (-0,77 · 10 -6) derece -1'e ulaşır; 310 K sıcaklıkta 2,33 · 10 -6 derece -1'e ve 1273 K -4,8 · 10 derece -1 sıcaklıkta eşittir. Füzyon ısısı 11,9 kcal/g-atom; kaynama noktası 3520 K.

Erime noktasında süblimleşme ve buharlaşma ısısı sırasıyla 110 ve 98,1 kcal/g-atomdur. Silikonun termal ve elektriksel iletkenliği kristallerin saflığına ve mükemmelliğine bağlıdır. Artan t-ry katsayısı ile. Saf K.'nin termal iletkenliği önce artar (35 K sıcaklıkta 8,4 cal/cm X X sec · dereceye kadar) ve daha sonra azalarak sırasıyla 300 ve 300 C sıcaklıkta 0,36 ve 0,06 cal/cm · sec · derecelere ulaşır. 1200 K. Standart koşullar altında K.'nin entalpisi, entropisi ve ısı kapasitesi sırasıyla 770 cal/g-atom, 4,51 ve 4,83 cal/g-atom - dereceye eşittir. Silikon diyamanyetiktir, katının (-1,1 · 10 -7 emu/g) ve sıvının (-0,8 · 10 -7 emu/g) manyetik duyarlılığıdır. Silikon zayıf bir şekilde sıcaklığa bağlıdır. Sıvı karbonun erime noktasında yüzey enerjisi, yoğunluğu ve kinematik viskozitesi 737 erg/cm2, 2,55 g/cm3 ve 3 × 10 m2/sn'dir. Kristalin silikon, 0 K sıcaklıkta 1,15 eV ve 300 K sıcaklıkta 1,08 eV bant aralığına sahip tipik bir yarı iletkendir. Oda sıcaklığında, içsel yük taşıyıcılarının konsantrasyonu 1,4 · 10 · 10 cm - 3'e yakındır, Elektronların ve deliklerin etkin hareketliliği sırasıyla 1450 ve 480 cm2 /v · sn'dir ve elektriksel direnç 2,5 · 105 ohm · cm'dir. Artan sıcaklıkla birlikte üstel olarak değişirler.

Silikonun elektriksel özellikleri, safsızlıkların doğasına ve konsantrasyonunun yanı sıra kristalin mükemmelliğine de bağlıdır. Genellikle, p ve n tipi iletkenliğe sahip yarı iletken bakır elde etmek için, bir dizi alıcı ve donör oluşturan IIIb (bor, alüminyum, galyum) ve Vb (fosfor, arsenik, antimon, bizmut) alt gruplarının elemanları ile katkılanır. seviyeleri sırasıyla bant sınırlarına yakın konumdadır. Alaşımlama için diğer elementler (örneğin), şekillendirme vb. kullanılır. yük taşıyıcılarının yakalanmasını ve yeniden birleştirilmesini belirleyen derin seviyeler. Bu, elektrik gücü yüksek malzemelerin elde edilmesini mümkün kılar. direnç (80 K sıcaklıkta 1010 ohm cm) ve çeşitli cihazların performansını arttırmak için önemli olan kısa ömürlü azınlık yük taşıyıcıları. Katsayı. Silikonun termogücü önemli ölçüde sıcaklığa ve yabancı madde içeriğine bağlıdır ve artan elektrik direnciyle artar (p = 0,6 ohm - cm'de, a = 103 µV/derece). Silisyumun dielektrik sabiti (11'den 15'e kadar) tek kristallerin bileşimine ve mükemmelliğine zayıf bir şekilde bağlıdır. Silikonun optik absorpsiyon kalıpları, saflığı, konsantrasyonu ve yapısal kusurların doğası ile dalga boyundaki değişikliklerle büyük ölçüde değişir.

Elektromanyetik titreşimlerin dolaylı emilim sınırı 1,09 eV'ye, doğrudan emilim ise 3,3 eV'ye yakındır. Spektrumun görünür bölgesinde, karmaşık kırılma indeksinin (n - ik) parametreleri büyük ölçüde yüzeyin durumuna ve yabancı maddelerin varlığına bağlıdır. Özellikle saf K. için (ileλ = 5461 A ve t-re 293 K) n = 4,056 ve k = 0,028. Elektron iş fonksiyonu 4,8 eV'ye yakındır. Silikon kırılgandır. Mohs'a göre sertliği (sıcaklık 300 K) 7'dir; HB = 240; HV = 103; ben = 1250 kgf/mm2; norm modülü, esneklik (polikristal) 10.890 kgf/mm2. Çekme mukavemeti kristalin mükemmelliğine bağlıdır: 7'den 14'e kadar bükülme için, 49'dan 56 kgf/mm2'ye kadar sıkıştırma için; katsayı sıkıştırılabilirlik 0,325 1066 cm2/kg.

Oda sıcaklığında silikon, alkaliler hariç, gaz halindeki (hariç) ve katı reaktiflerle pratik olarak etkileşime girmez. Yüksek sıcaklıklarda metaller ve metal olmayanlarla aktif olarak etkileşime girer. Özellikle SiC karbür (1600 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda), Si3N4 nitrür (1300 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda), SiP fosfit (1200 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda) ve arsenitler Si As, SiAS2'yi (1000 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda) oluşturur. 700 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda oksijenle reaksiyona girerek dioksit Si02 oluşturur, halojenlerle - florür SiF4 (300 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda), klorür SiCl4 (500 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda), bromür SiBr4 (700 K sıcaklıklarda) ve nodid SiI4 (bir 1000 K sıcaklık). Birçoğuyla yoğun tepki verir. metaller, içlerinde katı ikame çözeltileri veya kimyasallar oluşturur. bileşikler - silisitler. Katı çözeltilerin homojenliğinin konsantrasyon aralıkları çözücünün doğasına bağlıdır (örneğin, germanyumda %0 ila %100, demirde %15'e kadar, alfa zirkonyumda %0,1'den az).

Sert çakmaktaşındaki metaller ve metal olmayanlar çok daha az miktarda bulunur ve genellikle geriye doğru hareket ederler. Aynı zamanda, K.'de sığ seviyeler oluşturan maksimum safsızlık içeriği, 1400 ila 1600 sıcaklık aralığında maksimuma (2 × 10 18, 10 19, 2 × 10 19, 1021, 2 × 10 21 cm) ulaşır. K. Derin seviyelerdeki safsızlıklar, belirgin şekilde daha düşük çözünürlük ile karakterize edilir (selenyum için 1015 ve demir için 5 10 16'dan nikel için 7 10 17 ve bakır için 10 18 cm-3'e kadar). Sıvı halde silikon, çoğu zaman çok büyük bir ısı salınımıyla tüm metallerle süresiz olarak karışır. Saf silikon, kuvarsın elektrikli fırınlarda karbonla indirgenmesiyle elde edilen, %99 Si ve %0,03 Fe, Al ve Co'dan oluşan teknik bir üründen hazırlanır. İlk olarak, safsızlıklar yıkanır (bir hidroklorik ve sülfürik asit ve ardından hidroflorik ve sülfürik asit karışımı), ardından elde edilen ürün (% 99,98) klor ile muamele edilir. Sentezlenenler damıtma yoluyla saflaştırılır.

Yarı iletken silikon, SiCl4 (veya SiHCl3) klorürün hidrojenle indirgenmesi veya SiH4 hidrürün termal ayrışmasıyla elde edilir. Tek kristallerin son saflaştırılması ve büyütülmesi, potasız bölge pürüzsüz yöntemi kullanılarak veya Czochralski yöntemine göre gerçekleştirilir ve özellikle saf külçeler (kirlilik içeriği 1010-1013 cm-3'e kadar) sr > 10 3 ohm cm elde edilir. Klorürlerin hazırlanması sürecinde veya monokristallerin büyümesi sırasında klorürlerin amacına bağlı olarak, bunlara dozlanmış miktarlarda gerekli yabancı maddeler eklenir. Özel amaçlar için 2-4 çapında ve 3-10 cm uzunluğunda silindirik külçeler bu şekilde hazırlanır. amaçlar için daha büyük tek kristaller de üretilir. Teknik silikon ve özellikle demir ile birlikte çelik deoksidasyon maddeleri ve indirgeyici ajanların yanı sıra alaşım katkı maddeleri olarak da kullanılır. Çeşitli elementlerle katkılanmış tek kristalli bakırın özellikle saf örnekleri, çeşitli düşük akım (özellikle termoelektrik, radyo, aydınlatma ve fototeknik) ve yüksek akım (doğrultucular, dönüştürücüler) cihazlarının temeli olarak kullanılır.

Silikon veya silikon

Silikon metal değildir; atomlarının dış enerji seviyesinde 4 elektronu vardır. Oksidasyon durumunu + 4 göstererek bunları bağışlayabilir ve oksidasyon durumunu - 4 göstererek elektronları ekleyebilir. Ancak silikona elektron bağlama yeteneği karbonunkinden çok daha azdır. Silikon atomları karbon atomlarından daha büyük bir yarıçapa sahiptir.

Doğada silikon bulunması

Silikon doğada çok yaygındır. yer kabuğunun kütlesinin %26'sından fazlasını oluşturur. Yaygınlık açısından oksijenden sonra ikinci sırada yer almaktadır. Karbondan farklı olarak C doğada serbest halde bulunmaz. Çeşitli kimyasal bileşiklerin, esas olarak silikon (IV) oksit ve silisik asit tuzlarının (silikatlar) çeşitli modifikasyonlarının bir parçasıdır.

Silikon almak

Endüstride teknik saflıkta silikon (%95 - 98) SiO'nun indirgenmesiyle elde edilir. 2 kalsinasyon sırasında elektrikli fırınlarda kok:

SiO2 + 2C = Si + 2CO

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO

Bu şekilde safsızlıklar içeren amorf kahverengi silikon tozu elde edilir. Erimiş metallerden (Zn, Al) yeniden kristalleştirilerek kristal durumuna aktarılabilir.

Yarı iletken teknolojisi için, silikon tetraklorür SiCl'nin 1000°C'de indirgenmesiyle çok yüksek saflıkta silikon elde edilir. 4 çinko çifti:

SiCl4 + 2Zn = Si + 2ZnCl2

ve sonrasında özel yöntemlerle temizlenmesi.

Silisyumun fiziksel ve kimyasal özellikleri

Saf kristal silikon kırılgan ve serttir, çizilir. Elmas gibi kovalent bağa sahip kübik bir kristal kafese sahiptir. Erime noktası 1423°C’dir. Normal koşullar altında silikon düşük aktif bir elementtir; yalnızca flor ile birleşir, ancak ısıtıldığında çeşitli kimyasal reaksiyonlara girer.

Yarı iletken teknolojisinde değerli bir malzeme olarak kullanılır. Diğer yarı iletkenlerle karşılaştırıldığında asitlere karşı belirgin direnci ve 300°C'ye kadar yüksek elektrik direncini koruyabilmesiyle öne çıkıyor. Teknik silikon ve ferrosilikon aynı zamanda metalurjide ısıya dayanıklı, aside dayanıklı ve takım çelikleri, dökme demir ve diğer birçok alaşımın üretiminde de kullanılmaktadır.

Metallerle birlikte silikon, silisitler adı verilen kimyasal bileşikleri oluşturur; magnezyum ile ısıtıldığında magnezyum silisit oluşur:

Si + 2Mg = Mg 2 Si

Metal silisitler yapı ve özellikler bakımından karbürlere benzer, bu nedenle metal benzeri silisitler, metal benzeri karbürler gibi yüksek sertlik, yüksek erime noktası ve iyi elektrik iletkenliği ile ayırt edilir.

Elektrikli fırınlarda bir kum ve kok karışımı kalsine edildiğinde, bir silikon ve karbon bileşiği oluşur - silisyum karbür veya karborundum:

SiO2 + 3C = SiC + 2CO

Carborundum, aşındırıcı ve ısıya dayanıklı bir malzeme olarak değerli, refrakter, renksiz bir katıdır. Carborundum'un da atomik bir kristal kafesi var. Saf haliyle bir yalıtkandır, ancak yabancı maddelerin varlığında yarı iletken olur.

Silikon benzeri , iki oksit oluşturur: silikon (II) oksit SiO ve silikon (IV) oksit SiO 2 . Silikon (IV) oksit, doğada serbest halde yaygın olarak dağıtılan katı, refrakter bir maddedir. Bu, yalnızca flor ve gaz halindeki hidrojen florür veya hidroflorik asit ile etkileşime giren kimyasal olarak stabil bir maddedir:

SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2

SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O

Verilen reaksiyon yönü, silikonun flor için yüksek bir afiniteye sahip olmasıyla açıklanmaktadır. Ayrıca silikon tetraflorür uçucu bir maddedir.

Teknolojide şeffaf SiO 2 Ultraviyole ışınlarını iyi ileten, stabil, refrakter kuvars camın üretiminde kullanılan yüksek genleşme katsayısına sahiptir ve bu nedenle önemli anlık sıcaklık değişikliklerine dayanıklıdır. Silikon (II) oksidin amorf bir modifikasyonu olan tripoli, yüksek gözenekliliğe sahiptir. Isı ve ses yalıtkanı olarak, dinamit (patlayıcı taşıyıcı) vb. üretiminde kullanılır. Sıradan kum formundaki silikon (IV) oksit ana yapı malzemelerinden biridir. Ateşe dayanıklı ve asitlere dayanıklı malzemelerin üretiminde, cam, metalurjide akı olarak vb. kullanılır.

Karbon oksit (IV) ve silikon oksidin (IV) moleküler formülleri, kimyasal ve fiziksel özellikleri karşılaştırıldığında, kimyasal bileşimde benzer olan bu bileşiklerin özelliklerinin farklı olduğunu görmek kolaydır. Bu, silikon (IV) oksidin sadece SiO moleküllerinden daha fazlasını içermesiyle açıklanmaktadır. 2 , ancak silikon atomlarının birbirine oksijen atomları ile bağlandığı ortaklarından. Silikon(IV) oksit (SiO 2 )n Uçaktaki görüntüsü aşağıdaki gibidir:

¦ ¦ ¦

O O O

¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦

O O O

¦ ¦ ¦

— O — Si — O — Si — O — Si — O —

¦ ¦ ¦

O O O

¦ ¦ ¦

Silikon atomları tetrahedronun merkezinde bulunur ve oksijen atomları köşelerinde bulunur. Si-O bağları çok güçlüdür, bu da silikon (IV) oksidin yüksek sertliğini açıklar.

Silikon

SİLİKON-BEN; M.[Yunancadan krēmnos - uçurum, kaya] Çoğu kayada kimyasal element (Si), metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller bulunur.

Silikon, ah, ah. K tuzları. Silisli (bkz. 2.K.; 1 işaret).

silikon

(lat. Silisyum), periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi. Metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller; yoğunluk 2,33 g/cm3, T pl 1415°C. Kimyasal etkilere karşı dayanıklıdır. Yer kabuğunun kütlesinin% 27,6'sını oluşturur (elementler arasında 2. sırada), ana mineraller silika ve silikatlardır. En önemli yarı iletken malzemelerden biri (transistörler, termistörler, fotoseller). Birçok çeliğin ve diğer alaşımların ayrılmaz bir parçası (mekanik mukavemeti ve korozyon direncini arttırır, döküm özelliklerini iyileştirir).

SİLİKON

SİLİKON (enlem silisyumdan silisyum - çakmaktaşı), Si ("silisyum" olarak okunur, ancak günümüzde oldukça sık "si" olarak okunur), atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855 olan kimyasal bir element. Rusça adı Yunanca kremnos'tan geliyor - uçurum, dağ.
Doğal silikon üç kararlı nüklidin karışımından oluşur (santimetre. NÜKLİD) kütle numaraları 28 (karışımda hakimdir, kütlece %92,27 içerir), 29 (%4,68) ve 30 (%3,05) ile. Nötr, uyarılmamış bir silikon atomunun dış elektronik katmanının konfigürasyonu 3 S 2 R 2 . Bileşiklerde genellikle +4 (değer IV) ve çok nadiren +3, +2 ve +1 (sırasıyla değerlik III, II ve I) oksidasyon durumu sergiler. Mendeleev'in periyodik tablosunda silikon, üçüncü periyotta IVA grubunda (karbon grubunda) bulunur.
Nötr bir silikon atomunun yarıçapı 0,133 nm'dir. Silisyum atomunun sıralı iyonlaşma enerjileri 8,1517, 16,342, 33,46 ve 45,13 eV, elektron ilgisi ise 1,22 eV'dir. Koordinasyon numarası 4 olan Si 4+ iyonunun yarıçapı (silikon durumunda en yaygın olanı) 0,040 nm, koordinasyon numarası ise 6 - 0,054 nm'dir. Pauling ölçeğine göre silikonun elektronegatifliği 1,9'dur. Silikon genellikle metal olmayan olarak sınıflandırılmasına rağmen, bir dizi özellik bakımından metaller ve metal olmayanlar arasında bir ara pozisyonda bulunur.
Serbest formda - metalik parlaklığa sahip kahverengi toz veya açık gri kompakt malzeme.
Keşif tarihi
Silikon bileşikleri çok eski zamanlardan beri insanoğlu tarafından bilinmektedir. Ancak insanoğlu basit madde olan silikonla ancak 200 yıl önce tanıştı. Aslında silikonu elde eden ilk araştırmacılar Fransız J. L. Gay-Lussac'tır. (santimetre. GAY LUSSAC Joseph Louis) ve L.J. Tenard (santimetre. TENAR Louis Jacques). 1811'de silikon florürün potasyum metali ile ısıtılmasının kahverengi-kahverengi bir maddenin oluşumuna yol açtığını keşfettiler:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, ancak araştırmacılar yeni bir basit madde elde etme konusunda doğru sonuca varamadılar. Yeni bir element keşfetme onuru İsveçli kimyager J. Berzelius'a aittir. (santimetre. BERZELIUS Jens Jacob) ayrıca silikon üretmek için K2SiF6 bileşimindeki bir bileşiği potasyum metalle ısıttı. Fransız kimyagerlerle aynı amorf tozu elde etti ve 1824'te "silikon" adını verdiği yeni bir element maddesini duyurdu. Kristalin silikon ancak 1854 yılında Fransız kimyager A. E. Sainte-Clair Deville tarafından elde edildi. (santimetre. SAINT CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Doğada olmak
Silisyum, yer kabuğundaki bolluk açısından tüm elementler arasında (oksijenden sonra) ikinci sırada yer almaktadır. Silikon yer kabuğunun kütlesinin %27,7'sini oluşturur. Silikon yüzlerce farklı doğal silikatın bir bileşenidir (santimetre. SİLİSATLAR) ve alüminosilikatlar (santimetre. ALÜMİNYUM SİLİSATLAR). Silika veya silikon dioksit de yaygındır (santimetre. SİLİKON DİOKSİT) SiO 2 (nehir kumu (santimetre. KUM), kuvars (santimetre. KUVARS), çakmaktaşı (santimetre. FLINT) vb.), yer kabuğunun (kütle olarak) yaklaşık% 12'sini oluşturur. Silikon doğada serbest halde bulunmaz.
Fiş
Endüstride silikon, SiO2 eriyiğinin ark fırınlarında yaklaşık 1800°C sıcaklıkta kok ile indirgenmesiyle üretilir. Bu şekilde elde edilen silikonun saflığı yaklaşık %99,9'dur. Pratik kullanım için daha yüksek saflıkta silikona ihtiyaç duyulduğundan elde edilen silikon klorlanır. SiCl4 ve SiCl3H bileşiminin bileşikleri oluşturulur. Bu klorürler, yabancı maddelerden çeşitli yollarla daha da saflaştırılır ve son aşamada saf hidrojen ile indirgenir. Önce magnezyum silisit Mg2Si elde edilerek silikonun saflaştırılması da mümkündür. Daha sonra uçucu monosilan SiH4, hidroklorik veya asetik asitler kullanılarak magnezyum silisitten elde edilir. Monosilan, rektifikasyon, soğurma ve diğer yöntemlerle daha da saflaştırılır ve daha sonra yaklaşık 1000°C sıcaklıkta silikon ve hidrojene ayrıştırılır. Bu yöntemlerle elde edilen silikondaki yabancı madde içeriği ağırlıkça %10-8-10-6'ya düşürülür.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Silikon yüz merkezli kübik elmas tipinin kristal kafesi, parametre bir = 0,54307 nm (silikonun diğer polimorfik modifikasyonları yüksek basınçlarda elde edilmiştir), ancak Si-Si atomları arasındaki bağ uzunluğunun C-C bağının uzunluğuna kıyasla daha uzun olması nedeniyle silikonun sertliği elmasınkinden önemli ölçüde daha azdır.
Silikon yoğunluğu 2,33 kg/dm3'tür. Erime noktası 1410°C, kaynama noktası 2355°C. Silikon kırılgandır, ancak 800°C'nin üzerine ısıtıldığında plastik bir madde haline gelir. İlginç bir şekilde silikon, kızılötesi (IR) radyasyona karşı şeffaftır.
Elemental silikon tipik bir yarı iletkendir (santimetre. YARI İLETKENLER). Oda sıcaklığında bant aralığı 1,09 eV'dir. Oda sıcaklığında içsel iletkenliğe sahip silikondaki akım taşıyıcıların konsantrasyonu 1,5·10·16 m-3'tür. Kristalin silikonun elektriksel özellikleri, içerdiği mikro kirliliklerden büyük ölçüde etkilenir. Delik iletkenliğine sahip silikon tek kristaller elde etmek için, grup III elementlerinin katkı maddeleri - bor - silikona eklenir. (santimetre. BOR (kimyasal element)), alüminyum (santimetre. ALÜMİNYUM) galyum (santimetre. GALYUM) ve Hindistan (santimetre.İNDİYUM) elektronik iletkenliğe sahip - V grubu elementlerinin ilaveleri - fosfor (santimetre. FOSFOR), arsenik (santimetre. ARSENİK) veya antimon (santimetre. ANTİMON). Silikonun elektriksel özellikleri, tek kristallerin işlem koşulları değiştirilerek, özellikle silikon yüzeyinin çeşitli kimyasal maddelerle işlenmesiyle değiştirilebilir.
Kimyasal olarak silikon aktif değildir. Oda sıcaklığında yalnızca flor gazı ile reaksiyona girerek uçucu silikon tetraflorür SiF4 oluşumuna neden olur. Silikon, 400-500°C sıcaklığa ısıtıldığında oksijenle reaksiyona girerek dioksit Si02'yi, klor, brom ve iyot ile reaksiyona girerek karşılık gelen yüksek derecede uçucu tetrahalidler SiHal 4'ü oluşturur.
Silikon hidrojenle doğrudan reaksiyona girmez; hidrojenli silikon bileşikleri silanlardır; (santimetre. SILANS) Si n H 2n+2 - genel formülüyle dolaylı olarak elde edilir. Monosilan SiH 4 (genellikle basitçe silan olarak adlandırılır), metal silisitler asit çözeltileriyle reaksiyona girdiğinde açığa çıkar, örneğin:
Ca2Si + 4HCl = 2CaCl2 + SiH4
Bu reaksiyonda oluşan silan SiH4, diğer silanların, özellikle disilan Si2H6 ve trisilan Si3H8'in bir karışımını içerir; burada tekli bağlarla birbirine bağlanan bir silikon atomu zinciri bulunur (-Si-Si-Si) -) .
Nitrojenle birlikte, yaklaşık 1000°C sıcaklıktaki silikon, nitrür Si3N4'ü, borla birlikte ise termal ve kimyasal olarak stabil borürler SiB 3, SiB 6 ve SiB 12'yi oluşturur. Periyodik tabloya göre bir silikon bileşiği ve onun en yakın benzeri - karbon - silisyum karbür SiC (karborundum) (santimetre. KARBORUNDUM)) yüksek sertlik ve düşük kimyasal reaktivite ile karakterize edilir. Carborundum aşındırıcı bir malzeme olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Silikon metallerle ısıtıldığında silisitler oluşur (santimetre. SİLİSİTLER). Silisitler iki gruba ayrılabilir: iyonik-kovalent (alkali silisitler, alkali toprak metalleri ve Ca2Si, Mg2Si, vb. gibi magnezyum) ve metal benzeri (geçiş metallerinin silisitler). Aktif metallerin silisidleri asitlerin etkisi altında ayrışır; geçiş metallerinin silisidleri kimyasal olarak stabildir ve asitlerin etkisi altında ayrışmaz. Metal benzeri silisitler yüksek erime noktalarına sahiptir (2000°C'ye kadar). MSi, M3Si2, M2Si3, M5Si3 ve MSi2 bileşimlerinin metal benzeri silisidleri çoğunlukla oluşturulur. Metal benzeri silisitler kimyasal olarak inerttir ve yüksek sıcaklıklarda bile oksijene dayanıklıdır.
Silikon dioksit SiO2, suyla reaksiyona girmeyen asidik bir oksittir. Birkaç polimorf formunda bulunur (kuvars (santimetre. KUVARS), tridimit, kristobalit, camsı SiO2). Bu modifikasyonlardan kuvars en büyük pratik öneme sahiptir. Kuvars piezoelektrik özelliklere sahiptir (santimetre. PİEZOELEKTRİK MALZEMELER), ultraviyole (UV) radyasyona karşı şeffaftır. Çok düşük bir termal genleşme katsayısı ile karakterize edilir, bu nedenle kuvarsdan yapılan tabaklar 1000 dereceye kadar sıcaklık değişimlerinde çatlamaz.
Kuvars asitlere karşı kimyasal olarak dirençlidir ancak hidroflorik asitle reaksiyona girer:
SiO2 + 6HF =H2 + 2H20
ve hidrojen florür gazı HF:
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
Bu iki reaksiyon cam aşındırmada yaygın olarak kullanılmaktadır.
Si02, alkaliler ve bazik oksitlerin yanı sıra aktif metallerin karbonatlarıyla birleştiğinde silikatlar oluşur (santimetre. SİLİSATLAR)- sabit bir bileşime sahip olmayan, suda çözünmeyen çok zayıf silisik asitlerin tuzları (santimetre. SİLİSİK ASİTLER) genel formül xH2O ySiO2 (literatürde çoğu zaman silisik asitler hakkında değil, silisik asit hakkında çok doğru bir şekilde yazmazlar, ancak aslında aynı şeyden bahsediyorlar). Örneğin sodyum ortosilikat elde edilebilir:
SiO2 + 4NaOH = (2Na20) SiO2 + 2H2O,
kalsiyum metasilikat:
SiO2 + CaO = CaO SiO2
veya karışık kalsiyum ve sodyum silikat:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2

Pencere camı Na 2 O·CaO·6SiO 2 silikattan yapılmıştır.
Silikatların çoğunun sabit bir bileşime sahip olmadığı unutulmamalıdır. Tüm silikatlardan yalnızca sodyum ve potasyum silikatlar suda çözünür. Bu silikatların sudaki çözeltilerine çözünür cam adı verilir. Hidroliz nedeniyle bu çözeltiler oldukça alkali bir ortamla karakterize edilir. Hidrolize silikatlar, doğru olmayan ancak kolloidal çözeltilerin oluşumu ile karakterize edilir. Sodyum veya potasyum silikat çözeltileri asitleştirildiğinde, hidratlı silisik asitlerin jelatinimsi beyaz bir çökeltisi çöker.
Hem katı silikon dioksitin hem de tüm silikatların ana yapısal elemanı, silikon atomu Si'nin dört oksijen atomu O'dan oluşan bir tetrahedron ile çevrelendiği gruptur. Bu durumda, her oksijen atomu iki silikon atomuna bağlanır. Parçalar birbirine farklı şekillerde bağlanabilir. Silikatlar arasında fragmanlarındaki bağlantıların niteliğine göre ada, zincir, şerit, katmanlı, çerçeve ve diğerlerine ayrılırlar.
Si02 yüksek sıcaklıklarda silikonla indirgendiğinde, SiO bileşiminin silikon monoksiti oluşur.
Silikon, organosilikon bileşiklerinin oluşumu ile karakterize edilir (santimetre. ORGANOSİLON BİLEŞİKLERİ) silikon atomlarının, köprü oksijen atomları -O- nedeniyle uzun zincirler halinde bağlandığı ve her silikon atomuna, iki O atomuna ek olarak, iki organik radikal daha R1 ve R2 = CH3, C2H5, C6'ya H5, CH2CH2CF3 vb. eklenir.
Başvuru
Silikon yarı iletken malzeme olarak kullanılır. Kuvars, ısıya dayanıklı kimyasal (kuvars) pişirme kapları ve UV lambalarının üretiminde bir malzeme olarak piezoelektrik olarak kullanılır. Silikatlar yapı malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Pencere camları amorf silikatlardır. Organosilikon malzemeler yüksek aşınma direnci ile karakterize edilir ve pratikte silikon yağları, yapıştırıcılar, kauçuklar ve vernikler olarak yaygın şekilde kullanılır.
Biyolojik rol
Bazı organizmalar için silikon önemli bir biyojenik elementtir (santimetre. BİYOJENİK ELEMANLAR). Bitkilerde destekleyici yapıların, hayvanlarda ise iskelet yapılarının bir parçasıdır. Silikon, deniz organizmaları - diatomlar tarafından büyük miktarlarda konsantre edilir. (santimetre. DİATOM YOSUNU), radyolaryalılar (santimetre. RADYOLARYA), süngerler (santimetre. SÜNGERLER). İnsan kas dokusu (1-2)·%10 -2 silikon, kemik dokusu -%17·10 -4, kan - 3,9 mg/l içerir. Her gün yiyecekle birlikte insan vücuduna 1 g'a kadar silikon girer.
Silikon bileşikleri zehirli değildir. Ancak, örneğin patlatma işlemleri sırasında, madenlerdeki kayaları keserken, kumlama makinelerinin çalışması sırasında vb. oluşan, hem silikatların hem de silikon dioksitin oldukça dağılmış parçacıklarının solunması, akciğerlere giren Si02 mikropartiküllerinin kristalleşmesi çok tehlikelidir. içlerinde ortaya çıkan kristaller akciğer dokusunu tahrip eder ve ciddi bir hastalığa neden olur - silikoz (santimetre. SİLİKOZ). Bu tehlikeli tozun ciğerlerinize girmesini önlemek için solunum sisteminizi koruyacak bir solunum cihazı kullanmalısınız.


ansiklopedik sözlük. 2009 .

Eş anlamlı:

Diğer sözlüklerde "silikon" un ne olduğunu görün:

    - (sembol Si), periyodik tablonun IV. grubunun yaygın bir gri kimyasal elementi, metal olmayan. İlk kez 1824 yılında Jens BERZELIUS tarafından izole edilmiştir. Silikon yalnızca SİLİKA (silikon dioksit) gibi bileşiklerde veya... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

    Silikon- neredeyse tamamen elektrik ark ocakları kullanılarak silikanın karbotermal indirgenmesiyle üretilir. Isıyı ve elektriği zayıf bir şekilde iletir, camdan daha serttir, genellikle toz halinde veya çoğunlukla şekilsiz parçalar halindedir... ... Resmi terminoloji

    SİLİKON- kimya. element, metal olmayan, sembol Si (enlem. Silisyum), at. N. 14, saat. m.28.08; amorf ve kristal silikon (elmasla aynı tür kristallerden yapılmış) bilinmektedir. Oldukça dağılmış halde kübik yapıya sahip amorf K. kahverengi toz... ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

    - (Silisyum), Si, periyodik sistemin IV. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855; metal olmayan, erime noktası 1415°C. Silikon, Dünya'da oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir, yerkabuğundaki içeriği ağırlıkça %27,6'dır.… … Modern ansiklopedi

    Si (lat. Silisyum * a. silisyum, silikon; n. Silizyum; f. silisyum; i. siliseo), kimyasal. Grup IV periyodik elementi. Mendeleev sistemi, at. N. 14, saat. 28.086. Doğada 3 kararlı izotop bulunur: 28Si (92,27), 29Si (%4,68), 30Si (3 ... Jeolojik ansiklopedi

    - (Si), sentetik monokristal, yarı iletken. Nokta simetri grubu m3m, yoğunluk 2,33 g/cm3, Tmelt=1417°C. Mohs ölçeğine göre sertlik 7, kırılgan, gözle görülür süneklik. deformasyon T>800°C'de başlar. Termal olarak iletken, sıcaklık katsayısı. doğrusal... ... Fiziksel ansiklopedi

    Silisyum Rusça eşanlamlılar sözlüğü. silikon ismi, eşanlamlı sayısı: 6 leucon (1) mineral ... Eş anlamlılar sözlüğü

    Silikon- (Silisyum), Si, periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855; metal olmayan, erime noktası 1415°C. Silikon, Dünya'da oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir, yerkabuğundaki içeriği ağırlıkça %27,6'dır.… … Resimli Ansiklopedik Sözlük

    - (enlem. Silisyum) Si, periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855. Metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller; yoğunluk 2,33 g/cm³, erime noktası 1415.C. Kimyasal etkilere karşı dayanıklıdır. Oluşur... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

    SİLİKON, silikon, birçok. koca yok (kimya). Çoğu kayada bulunan kimyasal bir element. Ushakov'un açıklayıcı sözlüğü. D.N. Ushakov. 1935 1940... Ushakov'un Açıklayıcı Sözlüğü

Bağımsız bir kimyasal element olarak silikon, insanlık tarafından ancak 1825'te tanındı. Bu elbette silikon bileşiklerinin o kadar çok alanda kullanılmasını engellemedi ki, elementin kullanılmadığı yerleri listelemek daha kolay. Bu makale silikonun ve bileşiklerinin fiziksel, mekanik ve faydalı kimyasal özelliklerine, uygulamalarına ışık tutacak, ayrıca silikonun çelik ve diğer metallerin özelliklerini nasıl etkilediğinden de bahsedeceğiz.

Öncelikle silikonun genel özelliklerine bakalım. Yer kabuğunun kütlesinin %27,6 ila 29,5'i silikondur. Deniz suyunda elementin konsantrasyonu da oldukça yüksektir - 3 mg/l'ye kadar.

Litosferdeki bolluk açısından silikon, oksijenden sonra ikinci sırada yer almaktadır. Bununla birlikte, en ünlü formu silika bir dioksittir ve bu kadar yaygın kullanımın temelini oluşturan da onun özellikleridir.

Bu video size silikonun ne olduğunu anlatacak:

Konsept ve özellikler

Silikon metal değildir ancak farklı koşullar altında hem asidik hem de bazik özellikler sergileyebilir. Tipik bir yarı iletkendir ve elektrik mühendisliğinde oldukça yaygın olarak kullanılır. Fiziksel ve kimyasal özellikleri büyük ölçüde allotropik durumu tarafından belirlenir. Çoğu zaman kristal formla ilgilenirler, çünkü nitelikleri ulusal ekonomide daha fazla talep görmektedir.

  • Silikon insan vücudundaki temel makro elementlerden biridir. Eksikliğinin kemik dokusu, saç, cilt ve tırnakların durumu üzerinde zararlı etkisi vardır. Ayrıca silikon bağışıklık sisteminin performansını da etkiler.
  • Tıpta element veya daha doğrusu bileşikleri ilk uygulamasını tam da bu kapasitede buldu. Silikonla kaplı kuyulardan çıkan su hem temizdi, hem de bulaşıcı hastalıklara karşı direnci olumlu yönde etkiliyordu. Bugün silikonlu bileşikler tüberküloz, ateroskleroz ve artrite karşı ilaçların temelini oluşturuyor.
  • Genel olarak ametal düşük aktifliğe sahiptir ancak onu saf haliyle bulmak zordur. Bunun nedeni, havada bir dioksit tabakası tarafından hızla pasifleştirilmesi ve reaksiyona girmeyi durdurmasıdır. Isıtıldığında kimyasal aktivite artar. Sonuç olarak insanlık, maddenin kendisinden ziyade bileşiklerine çok daha aşinadır.

Böylece silikon hemen hemen tüm metallerle - silisitlerle alaşımlar oluşturur. Hepsi refrakterlik ve sertlik ile karakterize edilir ve uygun alanlarda kullanılır: gaz türbinleri, fırın ısıtıcıları.

Metal olmayan, D.I. Mendeleev'in tablosunda karbon ve germanyum ile birlikte 6. gruba yerleştirilmiştir, bu da bu maddelerle belirli bir ortaklığa işaret eder. Dolayısıyla karbonla ortak noktası, organik tipte bileşikler oluşturabilme yeteneğidir. Aynı zamanda silikon da, germanyum gibi, sentezde kullanılan bazı kimyasal reaksiyonlarda bir metalin özelliklerini gösterebilmektedir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Ulusal ekonomide kullanım açısından diğer herhangi bir madde gibi, silikonun da bazı yararlı veya pek yararlı olmayan nitelikleri vardır. Kullanım alanının tam olarak belirlenmesi açısından önemlidirler.

  • Maddenin önemli bir avantajı, kullanılabilirlik. Doğada serbest formda bulunmadığı doğrudur, ancak yine de silikon üretme teknolojisi, enerji tüketmesine rağmen o kadar karmaşık değildir.
  • İkinci en önemli avantajı ise birçok bileşiğin oluşumu alışılmadık derecede kullanışlı özelliklere sahip. Bunlara silanlar, silisitler, dioksit ve tabii ki çok çeşitli silikatlar dahildir. Silikon ve bileşiklerinin karmaşık katı çözeltiler oluşturma yeteneği neredeyse sonsuzdur, bu da çok çeşitli cam, taş ve seramik çeşitlerini sonsuz şekilde elde etmeyi mümkün kılar.
  • Yarı iletken özellikleri metal olmayan malzeme, elektrik ve radyo mühendisliğinde temel malzeme olarak kendisine yer sağlar.
  • Ametal toksik olmayan Her sektörde kullanılmasına izin veren ve aynı zamanda teknolojik süreci potansiyel olarak tehlikeli bir sürece dönüştürmeyen bir üründür.

Malzemenin dezavantajları yalnızca iyi sertliğe sahip göreceli kırılganlığı içerir. Silikon, yük taşıyan yapılar için kullanılmaz ancak bu kombinasyon, alet yapımı için önemli olan kristal yüzeyinin düzgün şekilde işlenmesine olanak tanır.

Şimdi silikonun temel özelliklerinden bahsedelim.

Özellikler ve özellikler

Kristalin silikon endüstride en sık kullanıldığından, özellikleri daha önemlidir ve teknik özelliklerde bunlar verilmiştir. Maddenin fiziksel özellikleri aşağıdaki gibidir:

  • erime noktası – 1417 C;
  • kaynama noktası – 2600 C;
  • yoğunluk 2,33 g/cu'dur. kırılganlığı gösteren cm;
  • ısı kapasitesi ve termal iletkenlik en saf numunelerde bile sabit değildir: 800 J/(kg K) veya 0,191 cal/(g derece) ve 84-126 W/(m·K) veya 0,20-0, sırasıyla 30 cal/(cm·sec·derece);
  • kızılötesi optiklerde kullanılan uzun dalga kızılötesi radyasyona karşı şeffaf;
  • dielektrik sabiti – 1,17;
  • Mohs ölçeğinde sertlik – 7.

Bir ametalin elektriksel özellikleri büyük ölçüde yabancı maddelere bağlıdır. Endüstride bu özellik istenen yarı iletken tipinin modüle edilmesiyle kullanılır. Normal sıcaklıklarda silikon kırılgandır ancak 800 C'nin üzerine ısıtıldığında plastik deformasyon mümkündür.

Amorf silikonun özellikleri çarpıcı biçimde farklıdır: oldukça higroskopiktir ve normal sıcaklıklarda bile çok daha aktif reaksiyona girer.

Aşağıdaki videoda silikonun yapısı ve kimyasal bileşimi ile özellikleri tartışılmaktadır:

Kompozisyon ve yapı

Silikon, normal sıcaklıklarda eşit derecede kararlı olan iki allotropik formda bulunur.

  • Kristal koyu gri bir toz görünümündedir. Madde, elmas benzeri bir kristal kafese sahip olmasına rağmen, atomlar arasındaki aşırı uzun bağlardan dolayı kırılgandır. İlgi çekici olan yarı iletken özellikleridir.
  • Çok yüksek basınçlarda alabilirsiniz altıgen 2,55 g/cu yoğunlukta modifikasyon. cm. Ancak bu aşama henüz pratik bir önem kazanmamıştır.
  • Amorf– kahverengi-kahverengi toz. Kristal formun aksine çok daha aktif reaksiyona girer. Bunun nedeni, ilk formun eylemsizliğinden değil, maddenin havada bir dioksit tabakasıyla kaplanmış olmasından kaynaklanmaktadır.

Ek olarak, birlikte maddeyi oluşturan silikon kristalinin boyutuna ilişkin başka bir sınıflandırma tipini de dikkate almak gerekir. Bilindiği gibi bir kristal kafes, yalnızca atomların değil, aynı zamanda bu atomların oluşturduğu yapıların da (uzun menzilli düzen olarak adlandırılan) düzenini gerektirir. Ne kadar büyük olursa, madde özellikleri bakımından o kadar homojen olacaktır.

  • Monokristal– numune bir kristaldir. Yapısı maksimum düzeyde düzenlidir, özellikleri homojendir ve iyi tahmin edilebilirdir. Bu, elektrik mühendisliğinde en çok talep edilen malzemedir. Ancak elde edilme sürecinin karmaşık olması ve büyüme oranının düşük olması nedeniyle aynı zamanda en pahalı türlerden biridir.
  • Çok kristalli– numune bir dizi büyük kristal taneden oluşuyor. Aralarındaki sınırlar, numunenin yarı iletken olarak performansını azaltan ve daha hızlı aşınmaya yol açan ek kusur seviyeleri oluşturur. Çoklu kristal yetiştirme teknolojisi daha basittir ve bu nedenle malzeme daha ucuzdur.
  • çok kristalli– Birbirine göre rastgele yerleştirilmiş çok sayıda taneden oluşur. Bu, mikroelektronik ve güneş enerjisinde kullanılan en saf endüstriyel silikon türüdür. Çoğunlukla çoklu ve tek kristallerin yetiştirilmesinde hammadde olarak kullanılır.
  • Amorf silikon da bu sınıflandırmada ayrı bir yere sahiptir. Burada atomların sırası yalnızca en kısa mesafelerde korunur. Ancak elektrik mühendisliğinde hala ince filmler halinde kullanılmaktadır.

Metal dışı üretim

Bileşiklerinin inertliği ve çoğunun yüksek erime noktası göz önüne alındığında, saf silikon elde etmek o kadar kolay değildir. Endüstride çoğunlukla dioksitten karbon indirgemeye başvuruyorlar. Reaksiyon 1800 C sıcaklıkta ark ocaklarında gerçekleştirilir. Bu sayede kullanımı için yeterli olmayan %99,9 saflıkta bir metal olmayan madde elde edilir.

Ortaya çıkan malzeme, klorürler ve hidroklorürler üretmek için klorlanır. Daha sonra bileşikler mümkün olan tüm yöntemlerle safsızlıklardan arındırılır ve hidrojen ile indirgenir.

Madde aynı zamanda magnezyum silisit elde edilerek de saflaştırılabilir. Silisit hidroklorik veya asetik asite maruz bırakılır. Silan elde edilir ve ikincisi çeşitli yöntemlerle saflaştırılır - emme, düzeltme vb. Daha sonra silan, 1000 C sıcaklıkta hidrojen ve silikona ayrıştırılır. Bu durumda safsızlık oranı %10-8-10-6 olan bir madde elde edilir.

Maddenin uygulanması

Endüstri için ametalin elektrofiziksel özellikleri büyük ilgi görmektedir. Tek kristal formu dolaylı boşluklu bir yarı iletkendir. Özellikleri, belirtilen özelliklere sahip silikon kristallerinin elde edilmesini mümkün kılan safsızlıklar tarafından belirlenir. Böylece bor ve indiyumun eklenmesi delik iletkenliğine sahip bir kristalin büyütülmesini mümkün kılar ve fosfor veya arseniğin eklenmesi elektronik iletkenliğe sahip bir kristalin büyütülmesini mümkün kılar.

  • Silikon tam anlamıyla modern elektrik mühendisliğinin temeli olarak hizmet ediyor. Transistörler, fotoseller, entegre devreler, diyotlar vb. ondan yapılır. Üstelik cihazın işlevselliği neredeyse her zaman yalnızca kristalin yüzeye yakın katmanı tarafından belirlenir ve bu, yüzey işlemine yönelik çok özel gereksinimleri belirler.
  • Metalurjide, teknik silikon hem alaşım değiştirici olarak kullanılır - daha fazla güç verir, hem de dökme demir üretiminde bir bileşen olarak - örneğin ve bir deoksidasyon maddesi olarak - kullanılır.
  • Ultra saf ve saflaştırılmış metalurjik malzemeler güneş enerjisinin temelini oluşturur.
  • Metalik olmayan dioksit doğada birçok farklı formda bulunur. Kristal çeşitleri - opal, akik, akik, ametist, kaya kristali - takılarda yerini buldu. Görünüş olarak pek çekici olmayan modifikasyonlar (çakmaktaşı, kuvars) metalurjide, inşaatta ve radyo elektronikte kullanılır.
  • Metalurjide, alet yapımında ve kimya endüstrisinde metal olmayan karbonlu karbür bileşiği kullanılır. Mohs ölçeğine göre 7 yüksek sertlik ve aşındırıcı malzeme olarak kullanılmasına olanak tanıyan dayanıklılık ile karakterize edilen geniş bantlı bir yarı iletkendir.
  • Silikatlar - yani silisik asit tuzları. Kararsız, sıcaklığın etkisi altında kolayca ayrışır. Dikkat çeken özellikleri çok sayıda ve çeşitli tuzlar oluşturmalarıdır. Ancak ikincisi cam, seramik, toprak, kristal vb. üretiminin temelini oluşturur. Modern inşaatın çeşitli silikatlara dayandığını rahatlıkla söyleyebiliriz.
  • Cam buradaki en ilginç durumu temsil ediyor. Temeli alüminosilikatlardır, ancak diğer maddelerin (genellikle oksitler) önemsiz karışımları malzemeye renk dahil birçok farklı özellik kazandırır. -, çanak çömlek, porselen aslında aynı formüle sahiptir, ancak farklı bileşen oranlarına sahiptir ve çeşitliliği de şaşırtıcıdır.
  • Metal olmayanın bir yeteneği daha var: uzun bir silikon atomu zinciri biçiminde karbon bileşikleri gibi bileşikler oluşturur. Bu tür bileşiklere organosilikon bileşikleri denir. Uygulamalarının kapsamı daha az iyi bilinmemektedir - bunlar silikonlar, sızdırmazlık malzemeleri, yağlayıcılar vb.

Silikon çok yaygın bir elementtir ve ulusal ekonominin birçok alanında alışılmadık derecede büyük öneme sahiptir. Üstelik sadece maddenin kendisi değil, çeşitli ve çok sayıda bileşiği de aktif olarak kullanılmaktadır.

Bu video size silikonun özellikleri ve kullanım alanları hakkında bilgi verecektir:

Silikon (Si), yerkabuğunda oksijenden sonra en çok bulunan ikinci metal olmayan maddedir. Doğada bileşikler halinde bulunur ve nadiren saf halde bulunur. Silikon atomunun yapısı elementin özelliklerini belirler.

Yapı

Silisyum, periyodik tablonun IV. grupta üçüncü periyotta yer alan 14. elementidir. Bağıl atom kütlesi - 28.

Pirinç. 1. Periyodik tablodaki konumu.

Silikon atomunun çekirdeği 14 proton ve 14 nöron içerir ve +14 pozitif yüke sahiptir. Çekirdeğin etrafında 14 elektron içeren üç elektron kabuğu vardır. Dış enerji seviyesi, elementin değerini belirleyen dört elektron tarafından işgal edilir. Silikon +2 oksidasyon durumunu sergiler çünkü 3p seviyesi iki eşleşmemiş elektrona sahiptir. Bir element, +4 oksidasyon durumu sergileyen boş bir 3 boyutlu yörünge nedeniyle uyarılmış bir duruma girebilir.

Pirinç. 2. Atomun yapısı.

Silikon atomunun yapı diyagramı 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 veya +14 Si) 2) 8) 4'tür.

Fiziki ozellikleri

Silikon metalik parlaklığa sahip sert, koyu gri bir elementtir. Yarı iletkendir. Yapı olarak karbon - elmasın allotropik modifikasyonuna benzer bir modifikasyona sahiptir. Ancak silikon atomları arasındaki bağlar karbon atomları arasındaki bağlar kadar güçlü değildir.

Pirinç. 3. Silikon.

Silikon doğal olarak kum, kil, kuvars ve silikatlarda bulunur. Silikon dioksit (SiO2) - kum. Silikon, kumun karbon (kömür) veya metallerle kalsine edilmesiyle elde edilir:

  • 2C + SiO2 t˚→ Si + 2CO;
  • 3SiO2 + 4Al → 3Si + 2Al203;
  • 2Mg + SiO 2 t˚→ Si + 2MgO.

Silikon, radyo elementlerin, fotosellerin üretiminde ve ısıya dayanıklı malzemelerin üretiminde kullanılır.

Kimyasal özellikler

Elektronik yapısı nedeniyle silikon diğer elementlerle reaksiyona girerek elektron kabul edebilir veya verebilir. Metallerle reaksiyonlarda indirgeyici madde olarak görev yapar ve metal olmayanlarla reaksiyonlarda oksitleyici madde olarak görev yapar. Optimum koşullar altında silikon yalnızca flor ile reaksiyona girer:

Si + 2F 2 → SiF 4.

Isıtıldığında reaksiyona girer:

  • oksijenli (600°C) - Si + O2 → Si02;
  • klorlu (400°C) - Si + 2Cl2 → SiCl4;
  • karbonlu (2000°C) - Si + C → SiC;
  • nitrojen ile (1000°C) - 3Si + 2N 2 → Si 3 N 4.

Metallerle reaksiyonlarda oksitleyici bir maddedir:

Si + 2Mg → Mg 2 Si.

Hidrojen açığa çıkarmak için konsantre alkalilerle reaksiyona girebilir:

Si + 2NaOH + H20 → Na2Si03 + 2H2.

Silikon, hidroflorik asit HF: Si + 6HF → H2 + 2H2 veya Si + 4HF → SiF4 + 2H2 dışında hidrojen ve asitlerle doğrudan reaksiyona girmez. Hidrojen - silan (SiH4) içeren bir bileşik, tuzun asit - Mg2Si + 2H2S04 → SiH4 - + 2MgS04 ile ayrıştırılmasıyla elde edilir.

Ne öğrendik?

Silikon, periyodik tablonun dördüncü grubunun metal olmayan bir maddesidir. Bir atomun dış enerji seviyesi dört elektron içerir. +2 oksidasyon durumuna sahiptir. Doğada kil, kum, kuvars ve diğer maddeler formundaki bileşikler halinde bulunur. Silikonun elmasa benzer tek bir modifikasyonu vardır. Silikon, kumun kömür veya metallerle ısıtılmasıyla elde edilir. Element metal olmayanlarla, metallerle ve alkalilerle reaksiyona girer. Hidrojen ve asitlerle (HF hariç) reaksiyona girmez.