Silicon (gemysk elemint) eigenskippen karakteristike formule. Silicon iepening ferhaal

In soad moderne technologyske apparaten en Hotel binne makke fanwege de unike eigenskippen fan stoffen fûn yn de natuer. It minskdom troch eksperiminten en foarsichtich stúdzje fan 'e eleminten dy't omhinne ús hieltyd Upgrades syn eigen útfining - dat proses hjit technologyske foarútgong. It is basearre op ienfâldige, tagonklik foar eltsenien dingen dy't omhinne ús yn it deistich libben. Bygelyks, it sân, wat it kin wêze ferrassende en ongewone? Wittenskippers wienen by steat om te isolearjen dat út it silisium - in gemysk elemint, sûnder dat der soe gjin kompjûter apparatuer. Syn mêd fan tapassing is divers en wurdt hieltyd útwreidzjende. Dit wurdt berikt troch de unike eigenskippen fan it silisium atoom, syn struktuer en de mooglikheid fan ienfâldige ferbiningen mei oare stoffen.

feature

Yn it periodyk systeem, ûntwikkele D. I. Mendeleevym, silisium (gemysk elemint) oanjûn troch de symboal Si. It ferwiist nei de net-metalen, leit yn 'e wichtichste' e fjirde groep fan 'e tredde perioade, hat it atoomnûmer 14. It neite ta koalstof is net tafallich: yn in protte fan harren eigenskippen binne fergelykber. Net fûn yn de natoer yn suver foarm, as in aktive elemint en hat in foldwaande sterke bining mei soerstof. Basismateriaal - Silica, dat is in okside, en silikaten (sân). As dizze silisium (syn natuerlike COMPOUND) is ien fan de meast foarkommende gemyske eleminten yn 'e wrâld. Mass fraksje ynhâld fan it is twade allinne oan soerstof (mear as 28%). De top crust laach befettet silisium dioxide yn de foarm (dizze kwarts), ferskate soarten Kâmasûtra en sân. De twadde meast foarkommende groep bestiet út syn silikaten. By in djipte fan likernôch 35 km fan it oerflak lagen wurde regele granyt en basalt ôfsettings, dy't ûnder mear silisium ferbiningen. It persintaazje ynhâld fan 'e ierde syn kearn wurdt net betocht noch, mar tichtst by it oerflak lagen fan' e mantel (oant 900 km) is gearstald út silikaten. De gearstalling fan seewetter silisium konsintraasje is 3 mg / l, Lunar boaiem 40% bestiet út ferbiningen. Cosmos, dy't it minskdom oant no ta hat ûndersocht befetsje dizze gemysk elemint yn grutte hoemannichten. Bygelyks, Spektrale analyze fan meteorieten, dy't tichterby de grûn op in ôfstân dy't beskikber is foar ûndersikers, hat sjen litten dat se bestean út 20% fan silisium. Der is in mooglikheid fan foarming fan it libben op 'e basis fan dit elemint yn ús galaxy.

ûndersyk proses

Skiednis fan 'e ûntdekking fan' e gemysk elemint silisium hat ferskate poadia. In soad stoffen, systematisearre Mendeleev, brûkt troch de minske foar ieuwen. Boppedat, de eleminten binne yn 'e natuerlike foarm, i .e. yn ferbinings dy noch net Kanuunat behannele, en al harren eigenskippen waarden net bekend oan minsken. Yn it proses fan studearjen alle funksjes fan in stof er ferskynde nij brûkt. De eigenskippen fan silisium oant datum noch net bestudearre oant de ein - dit elemint is foldwaande breed en fariearre oanbod fan applikaasjes leaves romte foar nije ûntdekkingen foar takomstige generaasjes fan wittenskippers. Moderne technology wol flink verhaasten dit proses. Yn de XIX ieu, in protte ferneamde Skiekundigen hawwe besocht om in suvere silisium. Foar it earst wie it mooglik te meitsje Tenaru L. en J. Gay-Lussac yn 1811, mar de ûntdekking fan it elemint heart by J. Berzelius, dy't koe net allinnich identifisearje it stof, mar ek te beskriuwen is. Skiekundige út Sweden krige silisium yn 1823, hjirfoar brûkte er metallysk kalium en kalium sâlt. De reaksje fûn plak by de katalysator yn de foarm fan waarmte. De dêrút ienfâldige stof grey-brune kleur is in amorphous silisium. Crystal suver elemint waard helle yn 1855 Sainte-Kler Devilem. De kompleksiteit wurdt streekrjocht ferbân mei tawizing fan in hege krêft atomic biningen. Yn beide gefallen, de gemyske reaksje is rjochte oan in proses fan zuivering út ûnreinheden, de amorphous en kristallijn modellen hawwe ferskillende eigenskippen.

Silicon: gemysk elemint pronunciation

De earste namme fan it úteinlike poeder - Kizel - waard foarsteld troch Berzelius. Yn de Feriene Keninkryk en de Feriene Steaten silisium en hjoed waard oantsjut as silisium (Silicium) of silicone (Silicon). De term is ôflaat fan it Latynske wurd "flint" (of "stien"), en yn de measte gefallen wurdt it bûn oan it begryp "ierde" fanwege in breed sprieding yn de natuer. Russyske útspraak fan de gemyske is oars, it allegear hinget ôf fan 'e boarne. Hy waard neamd silika (Zakharov tapast de term yn 1810), Sizilien (1824, Dvigubsky, Solovjov), silika (1825, eangst), en pas yn 1834, de Russyske skiekundige Dútske Ivanovitsj Gess yntrodusearret in namme dy't oant no brûkt de measte boarnen - silisium. De Periodyk Mendeleyev Systeem er oanwiisd symboal Si. Hoe om te lêzen it gemysk elemint silisium? In protte wittenskippers fan Ingelsktalige lannen útsprekke syn namme as "B" of brûk it wurd "siliconenkit". Dêrfandinne de wrâld-ferneamde namme fan 'e delling, dat is in ûndersyks- en slaan fan kompjûterapparatuer platfoarm. Russysk-sprekken befolking ferwiist nei it silisium elemint (fan it Grykske wurd "klif Mountain").

Being yn de natuer: fjilden

Hiele berch systemen gearstald út silisium ferbiningen, dat is net fûn yn in suvere foarm, omdat alle bekende mineralen binne dioxides of silikaten (aluminosilicates). De amazing skientme fan de stiennen brûkt troch minsken as siergers materiaal - It opals, amethysts, kwarts type, Jasper, Chalzedon, agate, rock kristal, carnelian en in protte oaren. Se binne foarme fanwege it foarkommen fan de ferskate silisium ferbiningen dy't fêststeld de tichtheid, struktuer, kleur en rjochting fan it gebrûk. Review anorganyske wrâld kin wurde ferbûn mei deselde gemysk elemint, dêr't it miljeu foarmet sterke biningen mei metalen of metalen (zink, magnesium, calcium, mangaan, titanium ensafuorthinne. D.). By ferliking mei oare stoffen, silisium frij maklik tagonklik foar ûntginning op yndustrieel skaal: it is fûn yn de measte soarten Ertsen en mineralen. Dêrom, aktyf ûntgûn fynplakken binne keppele oan it meast betelbere boarnen fan enerzjy as oan 'e territoriale klusters fan matearje. Quartzites en kwarts zand binne beskikber yn alle lannen. De measte grutte fabrikanten en silisium leveransiers binne: Sina, Frankryk, Noarwegen, Feriene Steaten (West Firginia, Ohio, Alabama, New York), Austraalje, Súd-Afrika, Kanada, Brazylje. Alle fabrikanten brûke ferskate manieren, dy't ôfhinklik binne fan it type produkt (technysk, semiconductor, heech-silisium). Gemysk elemint ferrike boppedat of alternatively, lottere fan alle soarten ûnreinheden hat yndividuele eigenskippen fan dat hinget fan syn fierdere brûken. Dat jildt ek foar it stof. Silicon struktuer definiearret it berik fan har tapassing.

Skiednis fan gebrûk

Hiel faak, fanwegen de gelikensens fan 'e nammen fan minsken betiizje silisium en fjoerstien, mar dy begripen binne net gelyk. Wy binne dúdlik. Sa't al neamd, yn 'e natuer, silisium wurdt net fûn yn syn suvere foarm, kin net sein oer syn konneksjes (deselde silika). De wichtichste mineralen en rotsen foarme dioxide wy sjoen de stof - is sân (wetter en silika), kwarts en Sjuch, feldspar en fjoerstien. Dy lêste hie heard hawwe moat al, want it is jûn grutte belang yn de skiednis fan it minskdom. Mei dit tie it stiennen ark troch de minsk yn de stientiid. Syn skerpe rânen dy't fuortkomme út it Chipping fan it bedrock, sterk fasilitearret it wurk fan 'e antike húsfroulju, en de mooglikheid fan sharpening - jagers en fiskers. Flint net hawwe de sterkte fan metalen produkten, mar de mislearre ynstruminten koenen maklik ferfongen wurde. Its brûken as in fjoerstiennen duorre protte ieuwen - oant de útfining fan alternative boarnen.

Mei it each op de hjoeddeiske realiteiten, de eigenskippen fan silisium meitsje it mooglik om te eksploitearen it materiaal foar fersiering of it ta stân bringen fan keramische servies, mei, neist in moai estetyske uterlik, it hat in oantal poerbêste funksjonele kwaliteiten. In aparte rjochting fan har tapassing as gefolch fan de útfining fan glês likernôch 3000 jier lyn. Dit evenemint levere in gelegenheid om te meitsjen spegels, skûtels, brânskildere mozayk fan ferbinings befettet silisium. Formule initial stoffen oanfolle nedich ûnderdielen, wêrtroch it produkt te jaan de winske kleur en effekt op 'e krêft fan' e glêzen. Amazing skientme en ferskaat oan keunstwurken waarden makke troch in man út mineralen en stiennen befettet silisium. De genies eigenskippen fan dit elemint binne beskreaun troch wittenskippers fan 'e Aldheid en brûkt troch de skiednis fan it minskdom. Se lei út de boarnen foar drinkwetter ûnthâld foar produkten brûkt yn it deistich libben en yn de genêskunde. De poeder krigen troch slypjen waard tapast oan de wûnen. Bysûnder omtinken is jûn oan wetter dat stiet derop oan yn in pot makke fan ferbinings befettet silisium. Gemysk elemint komposysje interacted mei, wêrtroch it tal destroy pathogene baktearjen en microorganisms. En dat is net alle sektoaren dêr't wy sjoen de stof is hiel, hiel yn fraach. silicon struktuer feroarsaket syn multifunctionaliteit.

eigenskippen

Foar mear details op 'e eigenskippen fan it materiaal is it nedich om te beskôgje, rekken hâldend mei alle mooglike eigenskippen. Plan elemint silicon gemyske skaaimerken befetsje fysike eigenskippen, elektryske parameters, de stúdzje ferbiningen en reaksje Betingsten, en sa harren trochgong. G. Silicon yn de kristallijn foarm hat in donkere grize kleur mei in metallysk glâns. Face-centred kubike lattice fan it liket koalstof (diamant), mar as gefolch fan de gruttere lingte fan de links is net sa sterk. Plastic it docht waarmte oant 800 ^{° C,} yn oare gefallen, it bliuwt fragile. De fysike eigenskippen fan silisium meitsje it echt unyk stof: it is transparant te Infrarot strieling. Raanpunt - 1410 ⁰ C en de siedende - 2600 ⁰ C, de tichtens ûnder normale omstannichheden - 2330 kg / m ^3. Termyske conductivity is net konstante foar de ûnderskate gebrûk It wurdt ûntfongen yn in likernôch wearde fan 25 ⁰ C. De eigenskippen fan it silisium atoom tastean syn gebrûk as semiconductor. Sokke tapassings binne meast in fraach yn de hjoeddeiske wrâld. De omfang fan conductivity beynfloedet de gearstalling fan silisium en eleminten, binne yn gearhing mei harren. Dus, foar DE HECHTERE elektroanyske conductivity wurde brûkt antimoan, arsenikum, fosfor, foar perforated - aluminium, gallium, boron, indium. Wannear't it meitsjen fan apparaten mei silisium wurdt brûkt as in gids oerflak behanneling mei de agint, dy't effekt op de wurking fan it apparaat.

De eigenskippen fan silisium as in treflik dirigint brûkt frij wiidweidich yn 'e moderne ynstrumint. Benammen fan belang syn gebrûk yn it meitsjen fan ferfine apparatuer (bgl, moderne Computing apparaten, kompjûters).

Silicon: karakteristike gemysk elemint

Yn de measte gefallen, it silisium is tetravalent, binne der ek kommunikaasje dêr't wurde kin ynsteld nei twa. Under normale omstannichheden is it slecht aktyf, hat sterke COMPOUND by keamertemperatuer kin allinnich reagearje mei fluor yn de gasfoarmige aggregaat steat. Dat komt troch de blokkearjende effekt Dioxide oerflak film, dy't spilet him ôf yn de ynteraksje mei de ambient soerstof of wetter. Om stimulearjen de reaksjes nedich te brûken katalysator: in tanimming fan temperatuer is ideaal foar in stof sa as silisium. Gemysk elemint reagearret mei soerstof by 400-500 ⁰ C, resultearret Dioxide film giet omheech, it proses fan oksidaasje. As de temperatuer wurdt ferhege nei 50 ⁰ C de reaksje mei bromine, gloar, iodine, wêrby flechtich tetrahalides foarme. Mei soeren silisium net reagearje, mei útsûndering fan in mingsel fan hydrofluoric en nitric acid, wylst eltse Laugensalz yn in ferwaarme steat is solvent. Silanes produsearre allinne troch ûntleden fan silicides yn 'e reaksje mei wetterstof net ynfolje. De heechste krêft en gemyske ferbiningen ferskille passivity mei boron en koalstof. Hege wjerstân oan alkalis en soeren, mei in ferbining fan stikstof, dat optreedt by temperatueren boppe de 1000 ⁰ C. De silicides wurde krigen troch reaksje mei metalen, en yn dit gefal hinget ôf fan de Valency fan de komplemintêre elemint, dy't sjen lit silisium. Formule substânsje foarme mei de partisipaasje fan in oergong metaal is bestand te soeren. De struktuer fan it silisium atoom direkt ynfloed op syn eigenskippen en de mooglikheid om ynteraksje mei oare eleminten. It proses fan de foarming fan obligaasjes yn de natuer en as bleatsteld oan de stof (yn it laboratoarium, yndustriële miljeu), ferskilt gâns. Silicon struktuer derfan út syn gemysk aktiviteit.

bouwurk

It circuit struktuer fan it silisium atoom hat syn eigen skaaimerken. De lading kearn 14, dy't oerienkomt mei de folchoarder nûmer yn it periodyk systeem. It oantal laden dieltsjes: protoanen - 14; elektron - 14; neutroanen - 14. It circuit struktuer fan silisium atomen is it neikommende: Si +14) 2) 8) 4. Op de lêste (eksterne) elektron nivo binne 4 dat bepaalt de graad fan oksidaasje mei it teken "+" of "-". Silicon okside hat de formule SiO ₂ (Valence 4+), in flechtich hydrogen COMPOUND - SiH ₄ (Valence of -4). Grut bedrach fan silisium atomen kin yn guon ferbiningen hawwe in koördinaasje tal fan 6, lykas in ferbining mei fluor. Molar massa - 28 Atomic striel - 132 ps, it elektron shell konfiguraasje: 1S 2S ^{2 2} 3s ^{2 6} 2P 3P ^2.

application

Surfactants of folslein doped silisium wurdt brûkt as de semiconductor op skepping fan in soad, ynklusyf presyzje, apparaten (bgl, sinnesellen, transistors, gelijkrichter en t. D.). Ultrapure silisium wurdt brûkt foar it meitsjen sinnesellen (enerzjy). Type inkele kristal wurdt brûkt foar it meitsjen fan spegels en in laser gas. Silicon ferbinings verkregen glês, keramische tegel, ierdewurk, porslein en earthenware. It ferskaat oan soarten fan guod produsearre is net maklik te beskriuwen, harren útrûpeling optreedt yn it deistich libben, yn de keunst en wittenskip, yn 'e wurkflier. De ûntstiene cement is de rauwe materiaal te meitsjen mixes en mitsele afwerkingsmaterialen. Ferdieling fan oaljes, Lubricants basearre op siliconen ferbinings kinne flink ferlytsje wriuwing yn de bewegende dielen fan in protte meganismen. Silicides fanwege unike eigenskippen yn agressive media counter (soeren, temperatueren) wurde soad brûkt yn de yndustry. Harren elektryske, kearnenerzjy en gemysk yndikatoaren rekken holden mei de eksperts op komplekse produksjes, spilet gjin lytse rol en struktuer fan it silisium atoom.

Wy hawwe listed de meast high-tech en avansearre nei date applikaasje. De meast foarkommende, dat wurdt produsearre yn grutte hoemannichten Technyske silisium wurdt brûkt yn ferskate wizen:

1. As grûnstof foar de produksje fan in suvere stof.
2. Foar alloying metallurgical yndustry: de oanwêzigens fan silisium ferheget de refractoriness, ferbetteret corrosie ferset en meganyske sterkte (mei in oerfloed oan dit elemint, de legearing kin wurden te broos).
3. As deoxidizer foar it weinimmen fan oerstallige soerstof út de metaal.
4. Grûnstoffen foar de produksje fan silanes (Si ferbiningen mei organysk stoffen).
5. Foar hydrogen produksje fan silisium-izer alloy.
6. Produksje fan sinnepanielen.

Grutte wearde fan '' e stof en foar it normale funksjonearjen fan 'e minsklike organisme. Silicon struktuer, har eigenskippen binne yn dit gefal beskiedend. Yn dit gefal, in oerskot of gebrek oan dat liedt ta serieuze sykten.

It minsklik lichem

Medisyn foar in lange tiid mei help fan silisium as bactericidal en antiseptic. Mar mei al de foardielen fan bûtengebrûk dit elemint moatte konstant fernijd yn it minsklik lichem. De normale nivo fan syn ynhâld sil ferbetterje it libben yn it algemien. Yn it gefal fan in gebrek oan mear as 70 spoare eleminten en fitaminen se wurde metabolized troch it lichem, dat frijwat leger wjerstân tsjin in ferskaat oan syktes. It heechste persintaazje fan silisium wurdt waarnommen yn bonken, hûd, tendons. Hy spilet de rol fan in strukturele elemint dat stipet de krêft en jout elastisiteit. Alle sjeik hurde weefsel foarme op kosten fan syn ferbiningen. As gefolch fan resinte ûndersiken fûn in silisium ynhâld yn 'e nieren, Bauchspeicheldrüse en connective weefsels. De rol fan dy organen yn it funksjonearjen fan it lichem is hiel grut, dus it ferminderjen fan syn ynhâld is detrimental ynfloed hân op in protte wichtige yndikatoaren fan bestean. De dei mei iten en wetter lichem moat ûntfange 1 gram fan silisium - dit sil helpe te kommen mooglike sykten lykas ûntstekking fan 'e hûd, mylderjende fan bonken, foarming fan de stiennen yn' e lever, nieren, blurred fyzje, hier en nagel omstannichheden, atherosclerose. Wannear't in foldwaande nivo fan de ynhâld fan dit elemint tanimt immuniteit, normalizes stofwiksel, ferbettert de opname fan in protte eleminten nedich foar minsklike sûnens. It grutste bedrach fan de silika - yn cereal gewaaks, Radishes, boekweit. Will bringe wichtige foardielen oan silisium wetter. Fêst te stellen it oantal en de frekwinsje fan syn gebrûk is bêste te rieplachtsjen mei in spesjalist.