Silicon (ķīmiskais elements) īpašības raksturīgs formula. Silicon atvēršana stāsts

Daudzi mūsdienu tehnoloģiskās iekārtas un aparāti ir radīti, pateicoties unikālajām īpašībām vielu sastopamas dabā. Cilvēce ar eksperimentiem un rūpīgu izpēti elementiem, kas ieskauj mūs pastāvīgi uzlabo savu izgudrojumu - šo procesu sauc par tehnoloģisko progresu. Tā ir balstīta uz vienkāršu, pieejamu ikvienam lietām, kas apņem mūs ikdienā. Piemēram, smiltis, kas tas var būt pārsteidzošs un neparasts? Zinātnieki varēja izolēt to no silīcija - ķīmisks elements, bez kura nebūtu nekādas datoru iekārtas. Tās piemērošanas joma ir daudzveidīga, un ir nepārtraukti paplašinās. Tas tiek panākts ar unikālajām īpašībām silīcija atoma, tās struktūru un iespēju vienkāršu savienojumu ar citām vielām.

iezīme

In periodiskās sistēmas, izstrādāts D. I. Mendeleevym, silīcija (ķīmisks elements), ar simbolu Si norādīta. Tas attiecas uz nemetālu, atrodas galvenajā ceturtajā grupā trešajā periodā, ir kārtas skaitlis 14. Tās tuvums oglekļa nav nejauša: jo daudzas to īpašības ir salīdzināmas. Nav atrasts dabā tīrā veidā, kā aktīvu elementu un ir pietiekami ciešu saikni ar skābekli. Pamatmateriāls - silīcija dioksīds, kas ir oksīds, un silikāti (smiltis). Kad šis silīcija (tā dabisks savienojums) ir viens no visbiežāk ķīmisko elementu pasaulē. Masas daļa saturs tas ir otrais tikai uz skābekli (vairāk nekā 28%). Augšējā garozas slānis satur silīcija dioksīdu veidā (šis kvarca), dažāda veida māla un smiltīm. Otra visbiežāk grupu veido tās silikātiem. Dziļumā apmēram 35 km no virsējiem slāņiem ir izkārtoti granīta un bazalts noguldījumus, kas ietver silīcija savienojumus. Procentuālais saturs zemes kodols nav izpētījuši, tomēr vistuvāk virsējiem slāņiem patvērumā (līdz 900 km) satur silikātus. Jūras ūdens silīcija koncentrācijas kompozīcija ir 3 mg / l, mēness augsne 40% sastāv no savienojumiem. Cosmos, kas cilvēce līdz šim ir izskatījusi satur šo ķīmisko elementu lielos daudzumos. Piemēram, spektrālā analīze meteorītu, kas pietuvojas zemi attālumā, kas ir pieejams pētniekiem, ir pierādījuši, ka tie sastāv no 20% silīciju. Pastāv iespēja veidošanās dzīves, pamatojoties uz šo elementu mūsu galaktikā.

izpētes process

Vēsture atklāšanas ķīmiskais elements silīcijs ir vairāki posmi. Daudzas vielas, sistematizēt Mendeļejevs, ko cilvēce izmanto gadsimtiem ilgi. Turklāt elementi ir dabiskā veidā, i .e. savienojumos, kas nav ķīmiski apstrādātas, un visi viņu īpašumi nebija zināmi cilvēki. Šajā procesā pētot visas funkcijas no vielas, viņš parādījās jaunas izmantošanas iespējas. Ar silīcija īpašības, līdz šim nav pētīta, līdz gada beigām - šis elements ir pietiekami plašs un daudzveidīgs klāsts pieteikumu atstāj vietu jauniem atklājumiem par nākamajām zinātnieku paaudzēm. Modernās tehnoloģijas ievērojami paātrināt šo procesu. Jo XIX gadsimtā, daudzi slaveni ķīmiķi ir mēģina iegūt tīru silīciju. Pirmo reizi tas bija iespējams veikt Tenaru L. un J. gejiem Lussac 1811.gadā, bet atklājums elementa pieder J. Berzelius, kurš varēja ne tikai identificēt vielu, bet arī, lai aprakstītu to. Ķīmiķis no Zviedrijas ieguva silīciju 1823., jo to viņš izmanto metāla kāliju un kālija sāls. The reaction notika katalizatoru siltuma formā. Rezultātā vienkārša viela pelēkā krāsā ir amorfa silīcija. Crystal tīra elements tika iegūti 1855 Sainte-Kler Devilem. Sarežģītība ir tieši saistīta ar augstu izturības atomu obligāciju sadalījumu. Abos gadījumos, ķīmiskā reakcija ir vērsta uz procesu attīrīšanu no piejaukumiem, amorfās un kristāliskās modeļiem ir atšķirīgas īpašības.

Silicon: ķīmiskais elements izruna

ierosināja Berzelius - pirmais vārds, kas izriet pulvera - Kizel. Apvienotajā Karalistē un ASV silīcija un šodien tika minēts kā silīcija (silīcija) vai silikona (Silicon). Termins cēlies no latīņu vārda "krams" (vai "akmens"), un vairumā gadījumu tas ir saistīts ar jēdzienu "zemes", sakarā ar plašu izplatību dabā. Krievu izruna ķīmiskās vielas ir atšķirīgs, tas viss ir atkarīgs no avota. Viņš sauca silīcija (Zakharov piemērojusi terminu 1810), Sicīlija (1824, Dvigubsky, Solovyov), silīcija dioksīdu (1825, bailes), un tikai 1834. gadā, krievu ķīmiķis vācu Ivanovičs Gess ievieš nosaukumu, kas līdz šim izmantots vairums avoti - silīcija. Periodiskā Mendeļejeva sistēma viņš iecelts simbolu Si. Kā lasīt ķīmisko elementu silīciju? Daudzi pētnieki angliski runājošās valstīs izrunāt savu vārdu kā "B" vai lietot vārdu "silikona". Līdz ar to pasaules slaveno nosaukumu uz ieleju, kas ir pētniecības un ražošanas datoru aparatūras platformu. Krievvalodīgie attiecas uz silīcija elementu (no grieķu vārda "klints Mountain").

Būt dabā: laukos

Veselas kalnu sistēmas sastāv no silikona savienojumi, kas nav atrodams tīrā veidā, jo visi zināmie minerālvielas dioksīda vai silikātiem (alumosilikāti). Pārsteidzošs skaistums akmeņiem cilvēki izmanto kā dekoratīvu materiālu - tas Opals, amethysts, kvarca tipa, Jasper, Halcedons, ahāts, kalnu kristāla, Karneols un daudzi citi. Tie ir izveidojusies sakarā ar rašanos dažādu silīcija savienojumus, kas noteiktas blīvumu, struktūru, krāsu un virzienu lietošanai. Pārskatīt neorganisko pasaulē var būt saistīta ar tādu pašu ķīmisko elementu, kurā vide veido ciešas saites ar metāliem vai metālu (cinka, magnija, kalcija, mangāna, titāna un D. tā tālāk.). Salīdzinājumā ar citām vielām, silīcija diezgan viegli pieejama ieguves rūpnieciskā līmenī: tas ir atrodams lielākajā daļā veidu rūdas un minerālu. Tāpēc aktīvi mīnēto noguldījumi ir saistīti ar visvairāk pieejamu avotu enerģijas nekā teritoriālajām klasteru jautājumā. Quartzites un kvarca smiltis ir pieejami visās valstīs. Vairums lielākie ražotāji un silīcija piegādātāji ir: Ķīna, Francija, Norvēģija, Amerikas Savienotās Valstis (West Virginia, Ohaio, Alabama, New York), Austrālija, Dienvidāfrika, Kanāda, Brazīlija. Visi ražotāji izmanto dažādus veidus, kas ir atkarīgas no produkta (tehniskās, pusvadītāju, augstas silīcijs) tipa. Ķīmiskais elements bagātināts papildus vai alternatīvi, attīrīts no visiem piemaisījumiem tipiem ir individuālas īpašības ir atkarīgs no tā turpmākai lietošanai. Tas attiecas arī uz vielu. Silicon struktūra nosaka tās piemērošanas joma.

Vēsture izmantošanas

Ļoti bieži, jo līdzību cilvēku vārdus sajaukt silīciju un kramu, bet šie jēdzieni nav identiski. Mums ir skaidri. Kā jau minēts, dabā, silīcija nav atrodams tīrā veidā, nevar teikt par viņa savienojumiem (pats kvarca). Galvenie minerāli un ieži veidojas dioksīdu mēs apsver vielu - ir smiltis (ūdens un silīcija), kvarca un kvarcīts, laukšpata un krams. Pēdējais bija dzirdējuši jābūt visiem, jo tas ir dots, ka liela nozīme cilvēces vēsturē. Ar šo sasiet akmens instrumentus, ko cilvēki no akmens laikmetā. Tās asas malas, kas rodas no drumslas cilmieža, ievērojami atvieglo darbu seno mājsaimnieces, un iespēju asināšanai - medniekiem un zvejniekiem. Flint nebija stiprumu metāla izstrādājumu, bet neizdevās instrumentus viegli varētu aizstāt. Tās izmantošana kā krama ilga daudzus gadsimtus - līdz izgudrošanas alternatīviem avotiem.

Attiecībā uz šodienas realitāti, īpašības silīcija ļauj izmantot materiālu apdari vai radīšanai keramikas trauki, ar papildus jauku estētisko izskatu, tā ir vairākas izcilas funkcionālo īpašību. Atsevišķs virziens tās piemērošanu sakarā ar izgudrojumu stikla apmēram pirms 3000 gadiem. Šis notikums sniedza iespēju izveidot spoguļi, trauki, vitrāžas mozaīkas savienojumus, kas satur silīciju. Formula sākotnējās vielas, ko papildina nepieciešamos komponentus, ļaujot produktam dot vēlamo krāsu un ietekme uz stikla rezervuāra izturību. Amazing skaistums un daudzveidība mākslas darbu veica vīrieti no minerāliem un akmeņiem, kas satur silīciju. Ārstnieciskās īpašības šī elementa ir aprakstīti zinātnieki senatne un izmantoti visā cilvēces vēsturē. Viņi izklāstīja aku dzeramā ūdens uzglabāšanas produktiem, ko izmanto ikdienā un medicīnā. Pulveris iegūst, samaļot tika piemērots uz brūces. Īpaša uzmanība tika pievērsta ūdenim kas uzstāj katlā izgatavots no savienojumiem, kas satur silīciju. Ķīmiskais elements kompozīcija mijiedarbojas ar to, ļaujot numurs iznīcināt patogēnās baktērijas un mikroorganismus. Un tas vēl nav visas nozares, kurās mēs apsver vielu, ir ļoti, ļoti pieprasīti. silīcija struktūra izraisa tās daudzfunkcionalitāti.

īpašības

Lai iegūtu sīkāku informāciju par iezīmes materiāla ir nepieciešams apsvērt, ņemot vērā visas iespējamās īpašības. Plāna elements silīcijs ķīmiskās īpašības ietver fizikālās īpašības, elektriskajiem parametriem, pētījums savienojumus, un reakcijas apstākļiem, un tā to passage. G. Silicon kristāliskā formā ir tumšā pelēkā krāsa ar metālisku spīdumu. Skaldnē centrētu režģis līdzinās oglekļa (dimanta), bet, sakarā ar lielāku garumu saites nav tik spēcīga. Plastmasas tas karstums līdz pat 800 ^{° C,} citos gadījumos, tas joprojām ir nestabils. Fiziskās īpašības silīcija padara to patiesi unikālu vielu: tas ir caurspīdīgs, lai infrasarkano starojumu. Kušanas temperatūra - 1410 ⁰ C un vārīšanās - 2600 ⁰ C, blīvums normālos apstākļos - 2330 kg / m ^3. Siltumvadītspēja ir nav konstants par dažādiem paraugiem tas tiek saņemti, kura vērtība ir 25 ⁰ C. silīcija atomu īpašības ļauj to izmantot kā pusvadītāju. Šādi pieteikumi ir vispieprasītākā mūsdienu pasaulē. Par vadītspēju lielums ietekmē sastāvu silīciju un elementiem, ir kopā ar viņiem. Tātad, lai palielinātu elektronisko vadītspējas tiek izmantoti antimonu, fosfors, attiecībā uz perforēta - alumīnija, gallija, bora, indija. Veidojot ierīces ar silīciju izmanto kā virzošo virsmas apstrādi ar līdzekli, kas ietekmē darbību aparātu.

Ar silīcija īpašības, kā izcilu diriģentu izmanto diezgan plaši mūsdienu instrumentā. Īpaši svarīgi tās izmantošana ražošanā sarežģītu iekārtu (piemēram, mūsdienu skaitļošanas ierīcēm, datoriem).

Silicon: raksturīga ķīmiskais elements

Vairumā gadījumu, silīcijs ir tetravalentām, ir arī komunikācija, ko var iestatīt, lai diviem. Normālos apstākļos tas ir slikti aktīvs, ir spēcīgs savienojums istabas temperatūrā var tikai reaģēt ar fluora gāzveida agregātstāvoklī. Tas ir saistīts ar bloķējošo efekts dioksīda virsmas plēvi, kas tiek novērota mijiedarbība ar apkārtējo skābekļa vai ūdeni. Lai stimulētu reakcijas, lai izmantotu katalizatoru: temperatūras paaugstināšanās ir ideāls vielas, piemēram, silīcija. Ķīmiskais elements reaģē ar skābekli pie 400-500 ⁰ C, kā rezultātā dioksīds filmu pieaugumu, oksidācijas procesu. Kad temperatūra tiek paaugstināta līdz 50 ⁰ C, reakciju ar broma, hlora, jods, kuru veido gaistošu tetrahalides. Ar skābēm silīcijs nereaģē, izņemot maisījumu fluorūdeņražskābes un slāpekļskābes, bet jebkura sārmu uzkarsētā stāvoklī ir šķīdinātājs. Silānu ražoti tikai sadalīšanās silicīdu klāšanu reakcijā ar ūdeņradi, nav jāievada. Visaugstākā stipruma un ķīmiskie savienojumi, atšķiras pasivitāti ar bora un oglekli. Augsta izturība pret sārmiem un skābēm, reakcija ar savienojumu ar slāpekļa, kas notiek temperatūrā, kas pārsniedz 1000 ⁰ C. silicīdiKausētie tiek iegūts reakcijā ar metālu, un šajā gadījumā ir atkarīgs no valence uz papildu elementu, kas liecina par silīciju. Formula viela veidojas ar piedalīšanos pārejas metāla ir izturīgs pret skābēm. No silīcija atoma uzbūve tieši ietekmē tās īpašības un spēja sadarboties ar citiem elementiem. Par veidošanās obligāciju dabas procesu un, ja pakļautas vielas (laboratorijā, industriālā vide) ievērojami atšķiras. Silicon struktūra uzņemas tās ķīmisko aktivitāti.

struktūra

Ķēde struktūra silīcija atoma ir savas īpatnības. Maksa core 14, kas atbilst kārtas numuru periodiskās sistēmas. Skaits lādētu daļiņu: protons - 14; elektronu - 14; Neitroni - 14. ķēde struktūra silīcija atomu ir sekojoša: Si +14) 2), 8) 4. No pēdējās (ārējo) elektronu līmenī ir 4, kas nosaka pakāpi oksidācijas ar zīmi "+" vai "-". Silicon oksīds ir ar formulu SiO ₂ (valence 4+), gaistošo ūdeņraža savienojums - SIH ₄ (valence no -4). Liels daudzums no silīcija var atomu dažu savienojumu ir koordinācijas skaitu 6, piemēram, savienojumu ar fluoru. Molārā masa - 28 atomu rādiuss - 132 ps, elektronu apvalks konfigurācija: 1S 2S ^{2 2} 3S ^{2 6} 2P 3P ^2.

iesniegums

Virsmaktīvās vai pilnībā leģēto silīciju izmanto kā pusvadītāju pēc izveidi (D. piemēram, saules baterijas, tranzistoru, taisngriezi un t.) Daudzi, ieskaitot precizitāti, ierīces. Ultrapure silīcija tiek izmantota, lai izveidotu saules baterijas (enerģijas). Type monokristālu izmanto ražošanā spoguļiem un lāzera gāzes. Silīcija savienojumi iegūts stikla, keramikas flīžu, keramikas, porcelāna un māla. Par veidu saražoto preču daudzveidība ir grūti aprakstīt, to izmantošana notiek ikdienas dzīvē, mākslā un zinātnē, darba vietā. Rezultātā cementa ir izejviela, lai radītu maisījumi un ķieģeļu apdares materiāli. Izplatīšana eļļām, smērvielām, pamatojoties uz silikona savienojumiem var ievērojami samazināt berzi kustīgajās daļās daudzu mehānismu. Silicīdi dēļ unikālajām īpašībām agresīvu mediju letes (skābes, temperatūras) tiek plaši izmantoti rūpniecībā. To elektriskās, kodolieroču un ķīmisko rādītāju ņemt vērā ekspertiem par sarežģītiem darbiem, spēlē ne maza loma un struktūru silīcija atoma.

Mēs esam uzskaitījuši visvairāk augsto tehnoloģiju un uzlabotas līdz šim pieteikumu. Visbiežāk, ko ražo lielos daudzumos Tehniskā silīcija izmanto vairākos veidos:

1. Kā izejvielu ražošanai, tīras vielas.
2. Par kausējamo metalurģijā klātbūtne silīcija palielina Refraktivitāte, uzlabo izturību pret koroziju un mehāniskā izturība (ar pārsniedz šo elementu, sakausējumu var kļūt pārāk trausls).
3. Kā deoxidizer noņemšanai lieko skābekli no metāla.
4. Izejvielas ražošanai silāna (Si savienojumi ar organiskām vielām).
5. Par ūdeņraža ražošanai silikona dzelzs sakausējumu.
6. Ražošana saules paneļiem.

Liela vērtība vielas un normālai darbībai cilvēka organismu. Silicon struktūra, tās īpašības ir šajā gadījumā noteicošais. Šajā gadījumā, pārpalikums vai trūkums tā izraisa nopietnas slimības.

Cilvēka ķermenis

Medicīna ilgu laiku, izmantojot silīcija baktericīda un antiseptiska. Bet ar visām priekšrocībām, ārdarbiem šis elements ir pastāvīgi atjaunota cilvēka organismā. Normālu līmeni tās satura uzlabos dzīvi kopumā. Gadījumā, ja trūkst vairāk nekā 70 mikroelementiem un vitamīniem tie metabolizējas organismā, kas ir ievērojami zemāka izturība pret dažādām slimībām. Procentuāli visvairāk silīcija tiek novērota kaulu, ādu, cīpslas. Viņš spēlē lomu strukturālu elementu, kas nodrošina izturību un dod elastību. Visas skeleta grūti audu veidojas rēķina tā savienojumi. Tā rezultātā pēdējos pētījumos konstatēts silīcija saturs nierēs, aizkuņģa dziedzera un saistaudiem. Šo struktūru darbībai iestādes loma ir diezgan liels, līdz ar to samazinot tā saturs ir kaitīga ietekme uz daudziem galvenajiem rādītājiem iztiku. Diena ar pārtiku un ūdeni organismā jāsaņem 1 gramu silīcija - tas palīdzēs izvairīties no iespējamām slimībām, piemēram, ādas iekaisumu, mīkstināšana kaulu veidošanās akmeņiem aknu, nieru, redzes traucējumi, matu un nagu apstākļiem, aterosklerozes. Kad pietiekams satura šis elements paaugstina imunitāti, normalizē vielmaiņu, uzlabo uzsūkšanās daudziem elementiem, kas nepieciešami cilvēka veselībai. Vislielākais daudzums silīcija - in graudaugu kultūrām, redīsi, griķu. Sniegs ievērojamu labumu silīcija ūdenī. Lai noteiktu skaitu un biežumu tā izmantošanu vislabāk ir konsultēties ar speciālistu.