Silicium

Silicium is n chemisk Element mäd Symbol Si un Atomnummer 14. Dät is n dunkergries Metalloid (Hoolichmetal).

SIMS Spektrum fon do Isotope

Oainskuppe
[Ne] 3s2 3p2 14 Si Periodensystem . . . . . . . . . . Klik ap sun litje Blok foar n uur Element
Algemeen
Noome, Symbol, Oardnengstaal	Silicium, Si, 14
Serie	Hoolichmetalle
Gruppe, Periode, Blok	14, 3, p
Uutsjoon	dunkergries, blausken Faawetoon
Massenandeel an ju Äidhülle	25,8 %
Atomar
Atommasse	28,0855 u
Atomradius (bereekend)	110 (111) pm
Kovalenten Radius	111 pm
Van-der-Waals-Radius	210 pm
Elektronekonfiguration	[Ne] 3s2 3p2
Elektrone pro Energieniveau	2, 8, 4
1. Ionisierungsenergie	786,5 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie	1577,1 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie	3231,6 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie	4355,5 kJ/mol
Physikalisk
Aggregoattoustand	fest
Kristallstruktuur	Diamant-Struktuur
Tichte	2,33 g/cm3
Mohshädde	6,5
Magnetismus	diamagnetisk
Smiltpunkt	1683 K (1410 °C)
Sjoodepunkt	2628 K (2355 °C)
Molar Volumen	12,06 · 10-6 m3/mol
Ferdampengswaarmte	384,22 kJ/mol
Smiltwaarmte	50,55 kJ/mol
Dampdruk	4,77 Pa bei 1683 K
Skalgauegaid	long.: ~8900 m/s trans.: ~5300 m/s bei 293 K
Spezifiske Waarmtekapazität	700 J/(kg · K) bei 298 K
Elektriske Laitfäiegaid	2,52 10-4 S/m
Waarmtelaitfäiegaid	148 W/(m · K)
Chemisk
Oxidationstoustande	-4, (2) +4
Oxide (Basizität)	SiO2 (amphoter)
Normoalpotentioal
Elektronegativität	1,90 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 26Si {syn.} 2,234 s ε 5,066 26Al 27Si {syn.} 4,16 s ε 4,812 27Al 28Si 92,23 % Stabil 29Si 4,67 % Stabil 30Si 3,1 % Stabil 31Si {syn.} 157,3 min β- 1,492 31P 32Si {syn.} 276 a β- 0,224 32P 33Si {syn.} 6,18 s β- 5,845 33P 34Si {syn.} 2,77 s β- 4,601 34P
NMR-Oainskuppe
Spin γ in rad·T−1·s−1 E fL bei B = 4,7 T in MHz 29Si 1/2 - 5,319 3,69 · 10-4 19,864 (2,3488 T)
Sicherhaidswaiwiesengen
Gefoarstofkänteekenge
Granulat Xi Raitsjend Pulver F Leichtent- zündlich Xi Raitsjend
R- und S-Sätze	R: Foarloage:R-Sätze (Granulat) R: Foarloage:R-Sätze (Pulver)
	S: Foarloage:S-Sätze (Granulat) S: Foarloage:S-Sätze (Pulver)
Sowied muugelk un gebruukelk, wäide SI-Eenhaide ferwoand. Wan nit uurs fermäärkt, jäilde do anroate Doaten bie Standoardbedingengen.

Äntdäkkenge

Silicium is toueerst 1787 identifizierd fon Antoine Lavoisier. Leeter wuud dät fon Humphry Davy heelden foar ne Ferbiendenge. Eerste 1811 wuud düütelk, dät et sik daach uum n Element honnelde, as Louis Gay-Lussac uunskeen amorph Silicium kreech truch Siliciumtetrafluorid ounbätte touhoope mäd Kalium. In dät Jier 1824 moakede Jöns Jacob Berzelius skeen Silicium mäd jusälge Methode als Lussac bruukte, oawers deerätter dät Produkt moorere Moale uuttouwaasken. Sin Noome tonket Silicium dät Latienske Silex, "Fjuursteen". In 1854 moakede Henri Saint-Claire Deville toun eersten Moal kristallin Silicium, ju twäide allotrope Foarm wieroun Silicium foarkumt. . Dät Hoochtechnologie-Gestrich Silicon Valley in Kalifornien is naamd ätter Silicium, deeruum dät Silicium n wichtigen Gruundstof is foar Hoolichlaitere.

Foar Plonten is Silicium gjucht wichtich foar dät Apbauen fon Sälwoogen.

Anweendengen

Silicium wäd in fuul Twiege fon Industrie ferwond. Siliciumdioxide wäd in Foam fon Sound of Kloai bruukt foar ju Produktion fon fuul Baumaterialien. Man dät rakt noch fuul uur Produkte, wieroun oafte Silicium feroarbaided wäd, as:

• Computerchips: Do Bau-Elemente fon n Chip wäide fabriksierd ap ne Siliciumskieuwe.
• Keramik: Siliciumdioxid is Gruundstof fon fuul keramiske Materialien.
• Stäil: Silicium wäd oafte bruukt as Tousats an Stäil.
• Glääs: in Foarm fon SiO₂ is Silicium Basismaterioal fon Glääs
• Hoolichlaiter: in gjucht skeene Foarm wäd Silicium touhoope mäd Arsen, Bor, Gallium un Phosphor ferwoand foar dät Moakjen fon Hoolichlaitere
• Laser: Silicium kon ferwoand wäide foar dät Moakjen fon Lasere mäd Woogenlaangte 456 nm
• Sunnekollektore: do Photo-elektriske Oainskuppe fon Silicium moakje dät oained foar Photosällen.
• Röntgenbeegenge: Proobenhooldere in Foarm fon Silicium Eenkristalle

Deerieuwenske rakt dat noch fuul fon uur Anweendengen fon Silicium in ju Industrie.

Uk kumt Siliciumdioxid foar in dät Ieten (in Koarel, as Hoawer) un kon et as Tränmiddel iensät wäide, as Kläärhälpemiddel bie Wien un Bjoor un Äntskuumer. Ap Etikätte wäd dät beteekend as Additive E551 of wäide do Noomen Kieseläide, Kwarts of Kieselsüüre ferwoand.

Bemäärkengswäide Oainskuppe

Kristallin Silicium sjucht metallisk uut un häd ne griese Faawe. Wan uk n relativ inert Element, reagiert et unner bestimde Bedingengen mäd Halogene, man do maaste Süüren hääbe neen Wierkenge.

Uutsjoon

Atter Suurstof is Silicum dät maast foarkuumende Element in ju Äidkoarste. Ju Äidkoarste bestoant uut 25,7% Silizium in sien ferskeedene Ferbiendengen. In elementare Foarm kumt Silicium in de Natuur nit foar. Do maast foarkuumende Ferbiendengen sunt Siliziumdioxid (SiO ₂ ) as Kwartse, Opoal un Fjuursteen un in komplexe Ione (Silikate) as Asbest, Kloai un Glimmer.

In kommerzielle Uutmäite wäd Silicium wonnen truch Bäiten fon Kieselsüüre mäd Koolestof deertou. Die Koolestof redusiert ju Kieselsüüre tou Silicium ätter ju Gliekenge:

SiO₂ + C ? Si + CO₂

Dät ap ju Wiese wonnen Silicium häd ne Skeenegaid fon sowät 99%. Foar Iensats in Hoolichlaitere is skanner Silicium nöödich. Deertou rakt dät ferskeedene chemiske un physikaliske Methoden.

Behondelenge

Dät Skeenigjen fon Silicium uumfoatet tjo Phoasen.

• Phase 1: Ju Kwarts wäd mäd Kooletof bät tou 3000 ̊C. Truch n Uurskoat an Koolestof bildet sik hier CO (Koolestofmonoxid) un blift skanner Silicium uurich.
• Phase 2: dät in ju eerste Phase skeenigde Silicium wäd toueerst uumesät tou Trichlorsilan (SiHCl₃). Deer wäd dät moangd mäd Soaltsüüre (HCl). Keetegaid wäd truch Destillation wächhoald. Dät Trichlorosilan wäd bät tou Ferdampenge un bie gouden Temperatuurwoal äntstoant gjucht skeen Silicium.
• Phase 3 (Zonesmilten): n Stäf Silicium wäd bloot in ne litje Zone bit buppe dän Smiltpunkt apwoormd. Deertruch dät Keetegaid fuul beeter in ju flüssige Phase aplööse as in ju fääste Phase, wäd in ju flüssige Zone ju maaste Keetegaid ansammeld. Ju wäd dan truch loangsoam Apskuuwen fon ju flüssige Zone ätter dät Eende fon dän Stäf bewääged. Toulääst soaget me dät Stuk oawe un smit dät wäch. Dät uur Stuk is bolde 99,99% skeen.

Sicherhaid un Giftegaid

Elementar Silicium is nit giftich of gefoorelk

Ätterwiese

Polykristallin Silicium Stäf ätter ju lääste Skeenegenge