سيليكون

السيليكون (ملاحظة 1) هو عنصر كيميائي رمزه Si وعدده الذري 14. يصنف السليكون من أشباه الفلزات وهو رباعي التكافؤ، وأقل نشاطًا كيميائيًا من نظيره الهيكلي الكربون، اللا فلز الذي يقع فوقه في الجدول الدوري، ولكنه أكثر نشاطًا من الجرمانيوم شبه الفلز الذي يقع تحته في الجدول. يوجد خلاف حول تاريخ اكتشافه للمرة الأولى في التاريخ؛ لكن تم تحضيره وتنقيته للمرة الأولى عام 1823. في 1808، أطلق عليه اسم سليكيوم (باللاتينية: silex، وتعني الحجر الصلب أو الصوان) مع وجود اللاحقة يوم اللاتينية في نهاية أسماء العناصر.

فوسفورسليكونألومنيوم
C

Si

Ge
14Si
المظهر
رمادي له بريق أزرق


الخطوط الطيفية للسليكون
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز سليكون، 14، Si
تصنيف العنصر شبه فلز
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 14، 3، p
الكتلة الذرية 28.0855 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Ne] 3s2 3p2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 4 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 2.3290 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 2.57 غ·سم−3
نقطة الانصهار 1687 ك، 1414 °س، 2577 °ف
نقطة الغليان 3538 ك، 3265 °س، 5909 °ف
حرارة الانصهار 50.21 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 359 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 19.789 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 1908 2102 2339 2636 3021 3537
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 4, 3 , 2 , 1 -1, -2, -3, -4
(أكسيد مذبذب)
الكهرسلبية 1.90 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 786.5 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1577.1 كيلوجول·مول−1
الثالث: 3231.6 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 111 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 111 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 210 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية بنية الألماس
المغناطيسية مغناطيسية معاكسة
مقاومة كهربائية 103 أوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 149 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 2.6 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) 8433 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ 185 غيغاباسكال
معامل القص 52 غيغاباسكال
معامل الحجم 100 غيغاباسكال
نسبة بواسون 0.28
صلادة موس 7
رقم CAS 7440-21-3
طاقة فجوة النطاق عند 300 كلفن 1.12 eV
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر السليكون
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
28Si 92.23% 28Si هو نظير مستقر وله 14 نيوترون
29Si 4.67% 29Si هو نظير مستقر وله 15 نيوترون
30Si 3.1% 30Si هو نظير مستقر وله 16 نيوترون
32Si نادر 170 سنة β 13.020 32P

السليكون هو ثامن عنصر شائع في الكون حسب الوفرة، ولكن من النادر وجوده نقيًا في الطبيعة. وكثيرًا ما يكون مختلطًا بالغبار والرمال في الكويكبات والكواكب بعدة صور من ثاني أكسيد السيليكون والسيليكات. تتألف حوالي 90% من القشرة الأرضية من معادن السيليكات، مما يجعل السليكون ثاني أكثر عنصر متوفر في القشرة الأرضية (حوالي 28% حسب الوفرة) بعد الأكسجين.

يستخدم معظم السليكون تجاريًا دون أن ينفصل، بل أحيانًا بمعالجة بعض المركبات من الطبيعة. وهذه الاستخدامات تتضمن الاستخدام البنائي الصناعي المباشر للصلصال والرمل والصخور. تستخدم السيليكا في الخزف اللبن. كما تستخدم السليكات في الأسمنت البورتلاندي والملاط وزخرف مجصص، وعندما يخلط برمل السليكا بالحصى، لصناعة الخرسانة. السليكات هي سلعة خزفية بيضاء مثل البورسلان، وفي زجاج الجير الصودي التقليدي المروي. هناك المزيد من مركبات السليكون الحديثة مثل كربيد السليكون موادًا كاشطة وخزف عالي الجودة. السليكون هو أساس البولميرات السليكونية الموجودة في كل مكان المسماة بالسيليكونات.

لدى عنصر السليكون تأثير كبير على اقتصاد العالم الجديد. على الرغم أن السليكون الحر يستخدم لتنقية الصلب والألومنيوم المسكوب والصناعات الكيميائية الدقيقة (غالبًا ما يشارك في صنع فوميد سيليكا)، ويستخدم أيضًا أجزاء صغيرة من السليكون النقي في إلكترونيات شبه الموصلات (أكثر من 10%). بسبب الاستخدام الواسع للسليكون في الدوائر المتكاملة التي هي أساس الحواسيب والهواتف المحمولة وجميع الأجهزة الإلكترنية، لذا فإن كمية كبيرة من التكنولوجيا تعتمد عليه.

السليكون عنصر أساسي في الأحياء، برغم أن الحيوانات تحتاج منه كميات قليلة. مع ذلك، فإن العديد من الإسفجنيات والكائنات الحية الدقيقة مثل الدياتومات تحتاج السليكون لكي تصنع بنيتها. السليكون مهم أكثر لأيض النباتات، وخاصة النجيلة.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.