Silicium


Silicium
1 18
1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Silicium
Algemeen
Naam Silicium
Symbool Si
Atoomnummer 14
Groep Koolstofgroep
Periode Periode 3
Blok P-blok
Reeks Metalloïden
Kleur Donkergrijs
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 28,086
Elektronenconfiguratie [Ne]3s2 3p2
Oxidatietoestanden −4, +2, +4
Elektronegativiteit (Pauling) 1,90
Atoomstraal (pm) 117
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 786,52
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1577,15
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 3231,61
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 2329
Hardheid (Mohs) 6,5
Smeltpunt (K) 1687
Kookpunt (K) 3538
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 50,5
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 384,2
Van der Waalse straal (pm) 210
Kristalstructuur Kub
Molair volume (m3·mol−1) 12,1·10−6[1]
Geluidssnelheid (m·s−1) 2200
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 760
Elektrische weerstandΩ·cm) 10
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 148
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal    Scheikunde

Silicium of kiezel is een scheikundig element met symbool Si en atoomnummer 14. Het is een donkergrijs metalloïde.

Inhoud

Ontdekking


Silicium is voor het eerst geïdentificeerd door Antoine Lavoisier in 1787. Later werd het door Humphry Davy aangezien voor een verbinding, maar in 1811 werd duidelijk dat het tóch om een element ging, toen Louis Gay-Lussac onzuiver amorf silicium verkreeg door siliciumtetrafluoride te verhitten in aanwezigheid van kalium. In 1824 maakte Jöns Jacob Berzelius zuiver silicium door eerst dezelfde methode als Lussac te gebruiken en daarna het product meerdere malen uit te wassen. Zijn naam heeft silicium te danken aan het Latijnse Silex, "vuursteen". In 1854 bereidde Henri Saint-Claire Deville voor het eerst kristallijn silicium, de tweede allotrope vorm waarin silicium voorkomt.

De hightech regio Silicon Valley in Californië is vernoemd naar silicium, omdat silicium een belangrijke grondstof is voor halfgeleiders.

Voor planten is silicium van essentieel belang voor het opbouwen van celwanden.

Toepassingen


Silicium wordt in veel takken van industrie gebruikt. Siliciumdioxide wordt in de vorm van zand of klei gebruikt voor de productie van veel bouwmaterialen. Andere producten waarin veelvuldig gebruik wordt gemaakt van silicium zijn:

Daarnaast zijn er nog tal van andere toepassingen van silicium in de industrie.

Ook komt siliciumdioxide voor in voeding (in granen, zoals haver) en wordt het gebruikt als antiklontermiddel, als klaringsmiddel bij wijn en bier en ontschuimingsmiddel. Op etiketten wordt het aangeduid als additief E551, of worden de benamingen kiezelzuur, kwarts of silica gehanteerd.

Opmerkelijke eigenschappen


In kristallijne vorm heeft silicium een metallisch uiterlijk en een grijze kleur. Hoewel het een relatief inert element is, reageert het onder bepaalde omstandigheden met halogenen, maar de meeste zuren hebben geen invloed.

Silicium kan in tal van verbindingen de rol van koolstof (in het periodiek systeem er pal boven) overnemen:

Voorkomen


Na zuurstof is silicium het meest voorkomende element in de aardkorst. De aardkorst bestaat voor 25,7% uit silicium in zijn verschillende verbindingen. In de elementaire vorm komt silicium niet in de natuur voor. De meest voorkomende siliciumverbinding is siliciumdioxide (SiO2) zoals in kwartsen, opaal en vuursteen. Ook komt het element veel voor in complexe ionen (silicaten) zoals asbest, klei en mica en veel mineralen.

Zuivering


Op commerciële schaal wordt zuiver silicium verkregen door verhitting van siliciumdioxide onder aanwezigheid van koolstof. De koolstof reduceert de siliciumdioxide tot silicium volgens de vergelijking:

\({\displaystyle {\ce {SiO2 + 2C -> Si + 2CO}}}\)

Het op deze wijze verkregen silicium heeft een zuiverheid van ongeveer 99%. Voor gebruik in halfgeleiders is zuiverder silicium nodig. Hiervoor zijn meerdere chemische en fysische technieken te gebruiken.

Isotopen


Zie Isotopen van silicium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Stabielste isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
28Si 92,23 stabiel met 14 neutronen
29Si 4,67 stabiel met 15 neutronen
30Si 3,10 stabiel met 16 neutronen
31Si syn 157,3 m β 1,492 31P
32Si syn 172 j β 13,020 32P

Van silicium zijn 23 verschillende isotopen bekend. Silicium-28, -29 en -30 zijn stabiel. De overige, instabiele isotopen kunnen op kunstmatige wijze worden geproduceerd.

Toxicologie en veiligheid


Elementair silicium is niet giftig of gevaarlijk.

Externe links


Zie de categorie Silicon van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.









Categorieën: Silicium | Elementenlijst | Mineraal en sporenelement | Halfgeleidermateriaal




Staat van informatie: 28.09.2021 07:05:00 CEST

oorsprong: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie: CC-BY-SA-3.0

Veranderingen: Alle afbeeldingen en de meeste ontwerpelementen die daarmee verband houden, zijn verwijderd. Sommige pictogrammen werden vervangen door FontAwesome-Icons. Sommige sjablonen zijn verwijderd (zoals 'artikel heeft uitbreiding nodig') of toegewezen (zoals 'hatnotes'). CSS-klassen zijn verwijderd of geharmoniseerd.
Specifieke Wikipedia-links die niet naar een artikel of categorie leiden (zoals 'Redlinks', 'links naar de bewerkpagina', 'links naar portals') zijn verwijderd. Elke externe link heeft een extra FontAwesome-Icon. Naast enkele kleine wijzigingen in het ontwerp, werden mediacontainer, kaarten, navigatiedozen, gesproken versies en Geo-microformats verwijderd.

Belangrijke opmerking Omdat de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia wordt gehaald, was en is een handmatige verificatie niet mogelijk. Daarom garandeert LinkFang.org niet de juistheid en actualiteit van de verkregen inhoud. Als er informatie is die momenteel verkeerd is of een onjuiste weergave heeft, aarzel dan niet om Neem contact op: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.