Kisel är ett metalloidelement med atomnummer 14 och elementsymbolen Si. I ren form är det ett sprött, hårt fast ämne med en blågrå metallglans. Det är mest känt för sin betydelse som halvledare.
Snabbfakta: kisel
- Elementnamn: Kisel
- Element symbol: Si
- Atomnummer: 14
- Utseende: Kristallint metalliskt fast ämne
- Grupp: Grupp 14 (Carbon Group)
- Period: Period 3
- Kategori: Metalloid
- Upptäckt: Jöns Jacob Berzelius (1823)
Grundläggande fakta om kisel
Atomnummer: 14
Symbol: Si
Atomvikt: 28.0855
Upptäckt: Jons Jacob Berzelius 1824 (Sverige)
Elektronkonfiguration: [Ne] 3s23p2
Ordet ursprung: Latin: silicis, silex: flint
Egenskaper: Smältpunkten för kisel är 1410 ° C, kokpunkten är 2355 ° C, Specifik gravitation är 2,33 (25 ° C), med en valens av 4. Kristallint kisel har en metallisk gråaktig färg. Kisel är relativt inert men attackeras av utspädd alkali och av halogener. Kisel överför över 95% av alla infraröda våglängder (1,3-6,7 mm).
användningsområden: Silikon är en av de mest allmänt använda element. Kisel är viktigt för växter och djurliv. Diatomer extraherar kiseldioxid från vatten för att bygga deras
cellväggar. Kiseldioxid finns i växtaska och i mänskligt skelett. Kisel är en viktig ingrediens i stål. Kiselkarbid är ett viktigt slipmedel och används i lasrar för att producera sammanhängande ljus vid 456,0 nm. Kisel dopad med gallium, arsenik, bor etc. används för att producera transistorer, solceller, likriktare och andra viktiga elektroniska enheter med fast tillstånd. Silikon är en klass av användbara föreningar tillverkade av kisel. Silikoner sträcker sig från vätskor till hårda fasta ämnen och har många användbara egenskaper, inklusive användning som lim, tätningsmedel och isolatorer. Sand och lera används för att tillverka byggnadsmaterial. Kiseldioxid används för att tillverka glas, som har många användbara mekaniska, elektriska, optiska och termiska egenskaper.källor: Kisel utgör 25,7% av jordskorpan, i vikt, vilket gör det till det näst vanligaste elementet (överskridits med syre). Kisel finns i solen och stjärnorna. Det är en huvudkomponent i klassen meteoriter som kallas aeroliter. Kisel är också en del av tektiter, ett naturligt glas med osäker ursprung. Kisel finns inte fri i naturen. Det förekommer ofta som oxid och silikater, inklusive sand, kvarts, ametist, agat, flint, jaspis, opal och citrin. Silikatmineraler inkluderar granit, hornblende, fältspat, glimmer, lera och asbest.
Förberedelse: Kisel kan framställas genom att värma kiseldioxid och kol i en elektrisk ugn med användning av kolelektroder. Amorft kisel kan framställas som ett brunt pulver, som sedan kan smälta eller förångas. Czochralski-processen används för att producera enstaka kristaller av kisel för fast tillstånd och halvledaranordningar. Hyperpure-kisel kan framställas genom en vakuum-flottörzonprocess och genom termiska sönderdelningar av ultranit triklorsilan i en väteatmosfär.
Elementklassificering: halvmetallisk
isotoper: Det finns kända isotoper av kisel som sträcker sig från Si-22 till Si-44. Det finns tre stabila isotoper: Al-28, Al-29, Al-30.
Fysikaliska data för kisel
- Densitet (g / cc): 2.33
- Smältpunkt (K): 1683
- Kokpunkt (K): 2628
- Utseende:Amorf form är brunt pulver; kristallin form har en grå
- Atom radie (Pm): 132
- Atomvolym (Cc / mol): 12.1
- Kovalent radie (Pm): 111
- Jonisk radie: 42 (+ 4e) 271 (-4e)
- Specifik värme (@ 20 ° C J / g mol): 0.703
- Fusion Heat (KJ / mol): 50.6
- Indunstningsvärme (kJ / mol): 383
- Debye-temperatur (K): 625.00
- Pauling Negativity Number: 1.90
- Första joniserande energi (kJ / mol): 786.0
- Oxidationsstater: 4, -4
- Gitterstruktur: Diagonal
- Gitterkonstant (Å): 5.430
- CAS-registreringsnummer: 7440-21-3
Silicon Trivia
- Kisel är det åttonde vanligaste elementet i universum.
- Kiselkristaller för elektronik måste ha en renhet på en miljard atomer för varje atom som inte är kisel (99.9999999% ren).
- Den vanligaste formen av kisel i jordskorpan är kiseldioxid i form av sand eller kvarts.
- Kisel, som vatten, expanderar när det ändras från vätska till fast ämne.
- Kiseloxidkristaller i form av kvarts är piezoelektriska. Resonansfrekvensen för kvarts används i många exakta tidstycken.
källor
- Cutter, Elizabeth G. (1978). Växtanatomi. Del 1 Celler och vävnader (2: a upplagan). London: Edward Arnold. ISBN 0-7131-2639-6.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementens kemi (2: a upplagan). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
- Voronkov, M. G. (2007). "Silicon era". Russian Journal of Applied Chemistry. 80 (12): 2190. doi:10,1134 / S1070427207120397
- Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- Zulehner, Werner; Neuer, Bernd; Rau, Gerhard, "Silicon", Ullmanns encyklopedi för industriell kemi, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10,1002 / 14356007.a23_721