Křemík (chemický prvek) vlastnosti charakteristický vzorec. Silicon otevření příběh

Mnoho moderních technologických zařízení a přístroje byly vytvořeny v důsledku jedinečných vlastností látek nalezených v přírodě. Lidstvo by experimentování a pečlivé studium prvků, které nás obklopují, neustále aktualizuje svůj vlastní vynález - tento proces se nazývá technologický pokrok. Je založen na jednoduché, dostupné pro každého věcí, které nás obklopují v každodenním životě. Například, písek, co to může být překvapivé a neobvyklé? Vědci byli schopni izolovat ze silikonu - chemický prvek, bez které by nebylo výpočetní techniky. Jeho oblast použití je rozmanité a neustále se rozšiřuje. Toho je dosaženo tím jedinečnými vlastnostmi atomu křemíku, její struktuře a možností jednoduchých sloučenin s jinými látkami.

vlastnost

V periodické soustavy, vyvinuté D. I. Mendeleevym, křemík (chemický prvek) označený symbolem Si. To se vztahuje na nekovů, se nachází v hlavním čtvrté skupiny třetího období, má atomové číslo 14. Blízkost uhlík není náhodná: v mnoho z jejich vlastnosti jsou srovnatelné. Nebyl nalezen v přírodě v čisté formě, jako aktivní prvek a má dostatečně silnou vazbu s kyslíkem. Základní materiál - oxid křemičitý, což je oxid a silikáty (písek). Když tento křemík (jeho přírodní látka), je jedním z nejběžnějších chemických prvků na světě. Hmotnostní obsah frakce z ní je na druhém kyslík (více než 28%). Horní kůra vrstva obsahuje oxid křemičitý ve formě (tento křemen), různé druhy jílů a písku. Druhou nejčastější skupinou se skládá z jejích silikátů. V hloubce cca 35 km od povrchových vrstev jsou uspořádány žuly a čedičové usazeniny, které zahrnují sloučeniny křemíku. Procentuální obsah zemského jádra není na to ještě, ale nejblíže povrchové vrstvy pláště (až do 900 km) obsahují silikáty. Složení koncentrace mořské vody křemíku je 3 mg / l, měsíční půdy 40% se skládá ze sloučenin. Kosmos, které lidstvo doposud zkoumané obsahovat tento chemický prvek ve velkém množství. Například spektrální analýza meteoritů, které se blíží k zemi ve vzdálenosti, která je k dispozici výzkumné pracovníky, se ukázalo, že se skládají z 20% hmotnostních křemíku. Je zde možnost vzniku života na základě tohoto prvku v naší galaxii.

výzkumný proces

Historie objevu chemického prvku křemíku má několik fází. Mnoho látek, systemizovány Mendělejev, který se používá lidstvo po staletí. Kromě toho, tyto prvky jsou v přírodní formě, i .E. ve sloučeninách, které nebyly chemicky ošetřeny, a všechny jejich vlastnosti nebyly známy lidem. V procesu studovat všechny vlastnosti látky se objevil nové využití. Vlastnosti silikonu k dnešnímu dni nebyly zkoumány až do konce - tento prvek je dostatečně široká a rozmanitá škála aplikací ponechává prostor pro nové objevy pro budoucí generace vědců. Moderní technologie se výrazně urychlit tento proces. V XIX století, mají mnoho slavných chemici se snaží dostat čistý křemík. Poprvé to bylo možné, aby se Tenaru L. a J. Gay-Lussac v roce 1811, ale objev prvku patří J. Berzelius, který byl schopen nejen identifikovat látku, ale také to popsat. Chemik ze Švédska dostal křemík v roce 1823, k tomu použil kovový draslík a draselné soli. Reakce proběhla v katalyzátoru ve formě tepla. Výsledný jednoduchá látka šedo-hnědá barva je amorfní křemík. Crystal čistý prvek se získá 1855 Sainte-Kler Devilem. Složitost je v přímém vztahu k přidělování s vysokou pevností atomových vazeb. V obou případech je chemická reakce se týká způsobu čištění od nečistot, amorfní a krystalické modely mají různé vlastnosti.

Křemík: chemický prvek výslovnost

První jméno výsledného prášku - Kizel - bylo navrženo Berzelius. Ve Velké Británii a ve Spojených státech křemíku a dnes byl označován jako křemík (křemík) nebo silikonu (křemík). Termín pochází z latinského slova „pazourek“ (nebo „kamenné“), a ve většině případů je to vázáno na koncepci „zemské“ vzhledem k širokému rozšíření v přírodě. Ruská výslovnost chemické látky je jiný, to vše závisí na zdroji. Říkalo se mu oxid křemičitý (Zakharov aplikoval termín v roce 1810), Sicílie (1824, Dvigubsky, Solovjov), oxid křemičitý (1825, strach), a to pouze v roce 1834, ruský chemik Germain Henri Hess představuje název, který až dosud používané většina zdrojů - křemík. Periodická Mendělejev System on označen symbol Si. Jak číst chemický prvek křemík? Mnoho učenců z anglicky mluvících zemí vyslovit jeho jméno jako „B“, nebo použít slovo „silikonovou“. Proto je světově proslulý název údolí, které se soustředí na výzkum a výrobu počítačového hardwaru platformy. Rusky mluvící populace se týká křemíku prvku (z řeckého slova „útes hora“).

Být v přírodě: polí

Celé horské systémy složené ze sloučenin křemíku, které se nevyskytují v čisté formě, protože všechny známé minerály jsou oxidy nebo silikáty (hlinitokřemičitany). Úžasné krásy kamenů používaných lidmi jako okrasná materiálu - to opály, ametysty, typ křemen, jaspisu, chalcedon, achát, křišťál a karneol a mnoha dalších. Jsou tvořeny z důvodu výskytu různých sloučenin křemíku, která měla vliv hustoty, struktura, barva a směr použití. Zkontrolujte anorganický svět může být spojeno se stejným chemickým prvkem, ve kterém prostředí tvoří silné vazby s kovy nebo kovy (zinek, hořčík, vápník, mangan, titan a podobně. D.). Ve srovnání s jinými látkami, křemík poměrně snadno přístupné pro extrakci v průmyslovém měřítku: je nalézt ve většině typů rud a minerálů. Proto aktivně těžená ložiska jsou spojeny s nejdostupnějších zdrojů energie, než na územní klastry hmoty. Křemence a křemenného písku jsou k dispozici ve všech zemích. Většina hlavních výrobců a dodavatelů křemíku jsou: Čína, Francie, Norsko, Spojené státy americké (West Virginia, Ohio, Alabama, New York), Austrálie, Jižní Afrika, Kanada, Brazílie. Všichni výrobci používají různé způsoby, které závisí na typu výrobku (technické, polovodiče, s vysokým obsahem křemíku). Chemický prvek obohacené dodatečně nebo alternativně, vyčistí ze všech typů nečistot má individuální vlastnosti, které závisí na jeho další použití. To platí i pro látky. Křemík struktura vymezuje rozsah jeho použití.

Historie používání

Velmi často se stává, vzhledem k podobnosti jmen lidí zmást křemík a pazourek, ale tyto pojmy nejsou totožné. Jsme jasné. Jak již bylo uvedeno, v přírodě, křemík není nalezen ve své čisté formě, nelze říci o jeho spojení (stejný oxid křemičitý). Hlavní minerály a horniny vytvořené uhličitý uvažujeme látky - je písek (voda a oxid křemičitý), křemen a křemenec, živec a křemen. Ten slyšel, musí mít všechno, protože je dán velký význam v dějinách lidstva. S tímto tie kamenných nástrojů člověkem v době kamenné. Jeho ostré hrany, které vyplývají z obroušení podloží, což výrazně usnadňuje práci dávných hospodyněk, a možnost ostření - myslivce a rybáře. Flint neměl sílu kovových výrobků, ale neúspěšné nástroje mohou být snadno vyměnit. Jeho použití jako pazourek trvala mnoho století - až do vynálezu alternativních zdrojů.

S ohledem na dnešní realitě, vlastnosti křemíku, aby bylo možné využít materiál pro výzdobu nebo pro tvorbu keramického nádobí, se kromě pěkného estetický vzhled, má řadu vynikajících funkčních vlastností. Samostatnou směr jeho aplikace v důsledku vynálezu skla před asi 3000 lety. Tato událost poskytla příležitost pro vytvoření zrcadla, nádobí, vitráže mozaiky sloučenin obsahujících křemík. Formule výsledné látky doplněny potřebné komponenty, což je produkt, čímž se získá požadovanou barvu a vliv na pevnost skla. Amazing krásu a rozmanitost uměleckých děl byly vyrobeny muže z minerálů a kamenů, které obsahují křemík. Léčivé vlastnosti tohoto prvku byly popsány vědci starověku a používá v celé historii lidstva. Jsou stanoveny studny pro pitnou vodu skladování produktů používaných v každodenním životě i v medicíně. Prášek získaný mletím byl aplikován na rány. Zvláštní pozornost byla věnována do vody, která trvá do nádoby z sloučenin obsahujících křemík. Chemický prvek kompozice ve styku s ním, což je počet zničení patogenních bakterií a mikroorganismů. A to ne všechny sektory, kde uvažujeme o látku, je velmi, velmi žádané. křemíku struktura způsobuje jeho multifunkčnosti.

vlastnosti

Pro více informací o vlastnostech materiálu, je třeba vzít v úvahu, při zohlednění všech možných vlastností. Plán prvek křemík chemické vlastnosti zahrnují fyzikální vlastnosti, elektrické parametry studie sloučeniny a reakční podmínky, a tak jejich průchod. G. Křemík v krystalické formě má tmavě šedou barvu s kovovým leskem. Plošně centrované kubické mříž se podobá uhlí (diamant), ale vzhledem k větší délce odkazů není tak silný. Plastové to dělá teplotám do 800 ^{° C,} v jiných případech zůstává křehké. Fyzikální vlastnosti křemíku, aby to skutečně unikátní látka: je transparentní pro infračervené záření. Teplota tání - 1410 ⁰ ° C a teplotou varu - 2600 ⁰ C, hustota za normálních podmínek - 2330 kg / m ^3. Tepelná vodivost není konstantní pro různé vzorky, že je uložena v přibližné hodnoty 25 ⁰ ° C Vlastnosti atomu křemíku umožňují jeho použití jako polovodiče. Takové aplikace jsou nejžádanější v dnešním světě. Velikost vodivost ovlivňuje složení křemíku a prvků, jsou ve spojení s nimi. Tak, za účelem zvýšení elektronové vodivosti se používají antimon, arsen, fosfor, pro děrované - hliník, gallium, bór, india. Při vytváření zařízení s křemíku se používá jako povrchová úprava vodicí s činidlem, které má vliv na provoz zařízení.

Vlastnosti křemíku jako vynikající vodič používá poměrně značně v moderní nástroj. Zvláště důležité jeho použití při výrobě sofistikovaných zařízení (např moderních výpočetních zařízení, počítače).

Křemík: charakteristický chemický prvek

Ve většině případů, je silikon tetravalentní, existují také sdělení, v němž lze nastavit na dva. Za normálních podmínek je málo aktivní, má silnou sloučeniny při pokojové teplotě může pouze reagovat s fluorem v plynném skupenství. To je vzhledem k blokovacím povrchem filmu účinek oxidu, která je pozorována v interakci s okolním kyslíkem nebo vodou. Stimulovat reakce potřebné použití katalyzátoru: zvýšení teploty je ideální pro látku, jako je křemík. Chemický prvek reaguje s kyslíkem při teplotě 400-500 ° C ^0, což vede k oxidu siřičitého filmové zvyšuje, proces oxidace. Pokud se teplota zvýší na 50 ⁰ ° C do reakce s bromem, chlorem, jodem, přičemž vytvořené těkavé tetrahalogenidy. S kyselinami, křemík nereaguje, s výjimkou směsí fluorovodíkové a dusičné, přičemž jakýkoliv alkalický v zahřátém stavu, je rozpouštědlo. Silany vyrobené pouze rozkladem silicidy v reakci s vodíkem nemusí zadávat. Nejvyšší sloučeniny pevnost a chemická liší pasivitu borem a uhlíku. Vysoká odolnost proti louhům a kyselinám, se sloučeninou dusíku, ke kterému dochází při teplotách nad 1000 ⁰ C. silicidy se získají reakcí s kovy, a v tomto případě závisí na valenci doplňkový prvek, který ukazuje křemík. Vzorec látky vytvořené za účasti přechodového kovu, je odolný proti kyselinám. Struktura atomu křemíku přímo ovlivňuje její vlastnosti a schopnost interagovat s dalšími prvky. Proces tvorby vazeb v přírodě, a když jsou vystaveny látky (v laboratoři, průmyslové prostředí) se výrazně liší. Křemík struktura předpokládá jeho chemické aktivity.

struktura

Struktura obvod atomu křemíku má své vlastní charakteristiky. Náboj jádro 14, které koresponduje s pořadovým číslem v periodické soustavy. Počet nabitých částic: protony - 14; elektron - 14; neutrony - 14. Struktura obvodu atomů křemíku je následující: Si 14) 2), 8), 4. Na poslední (vnější) elektronové úrovni jsou 4, který určuje stupeň oxidace se znaménkem „+“ nebo „-“. oxidu křemičitého má vzorec SiO ₂ (valence 4+), těkavá sloučenina vodíku - SiH ₄ (mocenství -4). Velké množství atomů křemíku může v některých sloučeninách mají koordinační číslo 6, jako například sloučeniny s fluorem. Molární hmotnost - 28 poloměr atomu - 132 ps, konfigurace elektronový obal: 1S 2S ^{2 2} 3 S ^{2 6} 2P 3P ^2.

přihláška

Povrchově aktivní látky nebo plně dotovaného křemíku se používá jako polovodič při vytváření mnoho, včetně přesnosti, zařízení (např, solární články, tranzistory, usměrňovač a t. D.). Ultrapure křemíku se používá pro vytvoření solárních článků (energie). Typ monokrystalů se používá pro výrobu zrcadel a laserového plynu. Sloučeniny křemíku získané sklo, keramické dlaždice, keramika, porcelán a kameninové. Rozmanitost druhů zboží vyrobeného je těžké popsat, jejich využití dochází v každodenním životě, v umění a vědě, na pracovišti. Výsledný cement je surovinou pro vytvoření směsi a zděný povrchových materiálů. Distribuce olejů, maziva na bázi sloučenin křemíku může výrazně snížit tření v pohyblivých částech mnoho mechanismů. Silicidy důsledku jedinečných vlastností agresivních médií pult (kyseliny, teploty), se široce používají v průmyslu. Jejich elektrické, jaderné a chemické ukazatele vzít v úvahu odborníky na složitých výrob, hraje nemalou roli a strukturu atomu křemíku.

Máme uvedeny nejvíce high-tech a pokročilé aktuální aplikace. Nejběžnější, který je produkován ve velkém množství Technické křemíku se používá několika způsoby:

1. Jako surovina pro výrobu čisté látky.
2. Pro tento legovací metalurgii: přítomnost křemíku zvyšuje žáruvzdornost, zlepšuje odolnost proti korozi a mechanickou pevnost (s přebytkem tohoto prvku, slitina může být příliš křehký).
3. Jako redukční činidlo pro odstranění přebytečného kyslíku z kovu.
4. Suroviny pro výrobu silanů (Si sloučeniny s organickými látkami).
5. Pro výrobu vodíku z křemíkové slitiny železa.
6. Výroba solárních panelů.

Velká hodnota látky a pro normální fungování lidského organismu. Křemík struktura, jeho vlastnosti jsou v tomto případě rozhodující. V tomto případě je přebytek nebo nedostatek toho vede k závažným onemocněním.

Lidské tělo

Medicína po dlouhou dobu za použití křemíku jako baktericidní a antiseptické. Ale se všemi výhodami venkovní použití tento prvek je třeba neustále obnovovat v lidském těle. Normální hladina jejího obsahu zlepší život obecně. V případě nedostatku více než 70 stopové prvky a vitamíny, které jsou metabolizovány v těle, který je výrazně nižší odolnost vůči různých chorob. Nejvyšší podíl křemíku je pozorován u kostí, kůže, šlach. Hraje roli konstrukčním prvkem, který podporuje pevnost a dodává pružnost. Všechny kosterní tvrdé tkáně vytvořené na úkor jeho sloučenin. V důsledku nedávných studiích bylo zjištěno obsah křemíku v ledvině, slinivce a pojivových tkání. Úloha těchto subjektů ve fungování těla je poměrně velká, takže snižování její obsah je škodlivý vliv na mnoha klíčových ukazatelů obživy. V den, kdy s jídlem a vodní plochy by měly dostávat 1 gram křemíku - to pomůže vyhnout se případné onemocnění, jako je zánět kůže, měknutí kostí, tvorba kamenů v játrech, ledvinách, rozmazané vidění, vlasy a nehty podmínek, ateroskleróza. Když dostatečná úroveň obsahu této zvyšuje prvek imunitu, normalizuje látkovou výměnu, zlepšuje vstřebávání mnoha prvků potřebných pro lidské zdraví. Největší množství oxidu křemičitého - v obilnin, ředkvičky, pohanka. Přinese významné výhody křemíku vody. Chcete-li zjistit počet a četnost jeho použití je nejlepší se poradit s odborníkem.