Silício

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Silício (Sim) , um não metálico Elemento químico no carbono família (Grupo 14 [IVa] da tabela periódica). O silício representa 27,7 por cento da terra Crosta; é o segundo elemento mais abundante na crosta, sendo superado apenas por oxigênio .



silício

silício Propriedades químicas do elemento silício. Encyclopædia Britannica, Inc.



O nome silício deriva do latim pedra ou silício , significando pederneira ou pedra dura. Amorfo o silício elementar foi isolado pela primeira vez e descrito como um elemento em 1824 por Jöns Jacob Berzelius , um químico sueco. O silício impuro já havia sido obtido em 1811. O silício elementar cristalino não foi preparado até 1854, quando foi obtido como um produto da eletrólise. Na forma de cristal de rocha, no entanto, o silício era familiar aos egípcios pré-dinásticos, que o usavam como contas e pequenos vasos; para os primeiros chineses; e provavelmente para muitos outros dos antigos. A fabricação de vidro contendo sílica foi realizada tanto pelos egípcios - pelo menos já em 1500bce- e pelos fenícios. Certamente, muitos dos que ocorrem naturalmente compostos os chamados silicatos eram usados ​​em vários tipos de argamassa para construção de moradias pelos povos primitivos.

Jöns Jacob Berzelius

Jöns Jacob Berzelius Jöns Jacob Berzelius, detalhe de uma pintura a óleo de Olof Johan Södermark, 1843; na Real Academia Sueca de Ciências, Estocolmo. Cortesia do Swedish Portrait Archive, Estocolmo



Propriedades do Elemento
número atômico14
peso atômico28.086
ponto de fusão1.410 ° C (2.570 ° F)
ponto de ebulição3.265 ° C (5.909 ° F)
densidade2,33 gramas / cm3
Estado de oxidação-4, (+2), +4
configuração de elétrons1 s doisdois s doisdois p 63 s dois3 p dois

Ocorrência e distribuição

Com base no peso, a abundância de silício na crosta terrestre é superada apenas pelo oxigênio. As estimativas da abundância cósmica de outros elementos são frequentemente citadas em termos do número de seus átomos por 106átomos de silício. Apenas hidrogênio , hélio , oxigênio , néon , nitrogênio e carbono exceder o silício em abundância cósmica. Acredita-se que o silício seja um produto cósmico da absorção de partículas alfa, a uma temperatura de cerca de 109K, pelos núcleos de carbono-12, oxigênio-16 e neon-20. A energia que liga as partículas que formam o núcleo do silício é de cerca de 8,4 milhões elétron volts (MeV) por nucleon ( próton ou nêutron). Comparado com o máximo de cerca de 8,7 milhões de elétron-volts para o núcleo de ferro , quase duas vezes mais massivo que o do silício, esta figura indica a estabilidade relativa do núcleo de silício.

terra

Composição da crosta terrestre A composição mineral da crosta terrestre. Encyclopædia Britannica, Inc.

O silício puro é muito reativo para ser encontrado na natureza, mas é encontrado em praticamente todos pedras bem como em areia , argilas e solos, combinados com oxigênio ou sílica (SiOdois, dióxido de silício) ou com oxigênio e outros elementos (por exemplo, alumínio , magnésio, cálcio , sódio, potássio ou ferro) como silicatos . A forma oxidada, como dióxido de silício e particularmente como silicatos, também é comum na crosta terrestre e é um componente importante do manto terrestre. Seus compostos também ocorrem em todas as águas naturais, na atmosfera (como poeira siliciosa), em muitas plantas e nos esqueletos, tecidos e fluidos corporais de alguns animais.



ciclo de sílica

ciclo da sílica Ciclo da sílica no ambiente marinho. O silício comumente ocorre na natureza como dióxido de silício (SiOdois), também chamada de sílica. Ele circula pelo ambiente marinho, entrando principalmente pelo escoamento fluvial. A sílica é removida do oceano por organismos como as diatomáceas e os radiolários, que usam uma forma amorfa de sílica em suas paredes celulares. Depois que morrem, seus esqueletos se acomodam na coluna de água e a sílica se dissolve. Um pequeno número chega ao fundo do oceano, onde permanece, formando uma lama silácea, ou se dissolve e retorna à zona fótica por ressurgência. Encyclopædia Britannica, Inc.

Em compostos, o dióxido de silício ocorre tanto em minerais cristalinos (por exemplo, quartzo , cristobalita, tridimita) e minerais amorfos ou aparentemente amorfos (por exemplo, ágata, opala, calcedônia) em todas as áreas terrestres. Os silicatos naturais são caracterizados por sua abundância, ampla distribuição e complexidades estruturais e composicionais. A maioria dos elementos dos seguintes grupos no tabela periódica são encontrados em minerais de silicato: Grupos 1–6, 13 e 17 (I – IIIa, IIIb – VIb e VIIa). Esses elementos são considerados litofílicos ou amantes de pedras. Minerais de silicato importantes incluem as argilas, feldspato, olivina, piroxênio, anfibólios, micas e zeólitos.

granito

granito O granito é uma rocha ígnea. É composto pelos minerais feldspato, quartzo e um ou mais tipos de mica. Encyclopædia Britannica, Inc.



Propriedades do elemento

O silício elementar é produzido comercialmente pela redução de sílica (SiOdois) com coque em um forno elétrico, e o produto impuro é então refinado. Em pequena escala, o silício pode ser obtido a partir do óxido por redução com alumínio. O silício quase puro é obtido pela redução do tetracloreto de silício ou triclorossilano. Para uso em dispositivos eletrônicos, os cristais únicos são cultivados retirando-se lentamente os cristais-semente do silício fundido.

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O silício puro é um cinza escuro duro sólido com brilho metálico e estrutura cristalina octaédrica igual à da forma de carbono do diamante, com o qual o silício apresenta muitas semelhanças físicas e químicas. A energia de ligação reduzida no silício cristalino torna o elemento de menor ponto de fusão, mais macio e quimicamente mais reativo do que o diamante. Foi descrita uma forma marrom, pulverulenta e amorfa de silício que também possui uma estrutura microcristalina.



silício

silício Silício purificado, um metalóide. Enricoros

Como o silício forma cadeias semelhantes às formadas pelo carbono, o silício foi estudado como um possível elemento base para organismos de silício. O número limitado de átomos de silício que podem catenar, no entanto, reduz muito o número e a variedade de compostos de silício em comparação com os de carbono. As reações de oxidação-redução não parecem ser reversíveis em temperaturas normais. Apenas os estados de oxidação 0 e +4 do silício são estáveis ​​em sistemas aquosos.

O silício, como o carbono, é relativamente inativo em temperaturas normais; mas quando aquecido reage vigorosamente com os halogênios (flúor, cloro , bromo e iodo) para formar halogenetos e com certos metais para formar silicidas. Como acontece com o carbono, as ligações no silício elementar são fortes o suficiente para exigir grandes energias para ativar ou promover a reação em um meio ácido, portanto, não é afetado pelos ácidos, exceto pelo fluorídrico. No calor vermelho, o silício é atacado pelo vapor de água ou pelo oxigênio, formando uma camada superficial de dióxido de silício . Quando o silício e o carbono são combinados nas temperaturas do forno elétrico (2.000-2.600 ° C [3.600-4.700 ° F]), eles formam carboneto de silício (carborundum, SiC), que é um abrasivo importante. Com hidrogênio , o silício forma uma série de hidretos, os silanos. Quando combinado com grupos de hidrocarbonetos, o silício forma uma série de compostos orgânicos de silício.

Três estáveis isótopos de silício são conhecidos: silício-28, que constitui 92,21 por cento do elemento na natureza; silício-29, 4,70 por cento; e silício-30, 3,09 por cento. Cinco isótopos radioativos são conhecidos.

o que é um fator de um número

O silício elementar e a maioria dos compostos que contêm silício parecem não ser tóxicos. Na verdade, o tecido humano geralmente contém 6 a 90 miligramas de sílica (SiOdois) por 100 gramas de peso seco e muitas plantas e formas de vida inferiores assimilar sílica e usá-la em suas estruturas. Inalação de poeiras contendo alfa SiOdois, no entanto, produz uma doença pulmonar grave chamada silicose, comum entre mineiros, cortadores de pedras e ceramistas, a menos que sejam usados ​​dispositivos de proteção.

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