Silicon (kimyoviy element) xususiyatlari xususiyati formula. Silicon ochilish hikoya

Ko'pchilik zamonaviy texnologik vositalar va qurilmalar tufayli tabiatda topilgan moddalar noyob xususiyatlari yaratildi. tajriba va bizni o'rab elementlar ehtiyot o'rganish orqali insoniyat doimo o'z izlanish ko'taradi - bu jarayon texnologik rivojlanish deyiladi. Bu kundalik hayotda bizni o'rab har bir narsaga yaxshi, oddiy asoslangan. Misol uchun, qum, nima u hayratlanarli va ajoyib bo'lishi mumkin? bir kimyoviy element, hech kompyuter texnikasi bo'lishi qaysi holda - Olimlar kremniy, uni izolyatsiya qilish imkoniyatiga ega bo'ldi. qo'llash o'z maydonida turli va doimiy ravishda kengayib bormoqda. Bu kremniy atomi, uning tuzilishi va boshqa moddalar bilan oddiy birikmalar imkoniyati noyob xususiyatlari bilan erishiladi.

xususiyati

Yilda davriy tizimi, D. I. Mendeleevym, kremniy ishlab (kimyoviy element) ramzi Si tomonidan ko'rsatilgan. Bu, uchinchi davrda asosiy to'rtinchi guruhda joylashgan nodavlat metallar anglatadi uglerod 14. Uning yaqinlik bejiz emas atom raqami bor: ularning xususiyatlari ko'plab teng bordir. faol element bo'lib, sof shaklda tabiatda topilgan va kislorod bilan etarli darajada kuchli rishtalari bor emas. bir oksidi bo'lib, söz, va silikatlar (qum) - bazasi material. Bu kremniy (uning tabiiy aralash) dunyoda eng keng tarqalgan kimyoviy elementlar biri bo'lsa. u massa ulushi tarkibi faqat kislorod (ortiq 28%) uchun ikkinchi. Top qobiq qatlami kremniy shaklida angidrid (bu kvars), loy va qum turli kora o'z ichiga oladi. Ikkinchi eng keng tarqalgan guruh o'z minerallaridan iborat. yuzasi qatlamlari taxminan 35 km chuqurlikda kremniy birikmalar o'z ichiga granit va bazalt omonatlarini, joylashtirilgan. Yer yadrosi foiz tarkibi hali tushundim, lekin mantiyaning yuzasi qatlamlari uchun eng yaqin minerallaridan tashkil etadi (900 km gacha) emas. dengiz suvi kremniy kontsentratsiyasi tarkibi 3 mg / l, deb Oy tuproq 40% birikmalar tashkil etadi. ko'rib kundan uchun insoniyat Cosmos, katta miqdorda, bu kimyoviy element o'z ichiga oladi. Misol uchun, spektral tahlil tadqiqotchilar uchun mavjud bo'lgan masofada zamin yondashuvlar meteoritlarning,, ular kremniy 20% iborat ekanligini ko'rsatdi. Bizning galaktikamizdagi bu element asosida hayot shakllanishining ehtimoli bor.

tadqiqot jarayoni

kimyoviy element kremniy kashf tarixi bir necha bosqichga ega. asrlar davomida insoniyat tomonidan ishlatiladigan Mendeleev tizimga Ko'pchilik moddalar,. Bundan tashqari, elementlar tabiiy shaklida bo'lgan, i .E. birikmalar deb kimyoviy muomala qilinmagan, va ularning barcha xususiyatlari odamlarga ma'lum emas edi. moddaning barcha xususiyatlarini o'rganish jarayonida u yangi qo'llanishini paydo bo'ldi. Bu element etarlicha ilovalar keng va xilma-xil soha hisoblanadi olimlarning kelajak avlodlar uchun yangi kashfiyotlar uchun llab - sanaga kremniy xususiyatlari oxirigacha o'rganilmagan yo'q. Zamonaviy texnologiya sezilarli darajada bu jarayonni tezlashtiradi. XIX asrda, ko'plab mashhur kimyogar sof kremniy olish uchun harakat qilingan. Birinchi marta u 1811 yilda Tenaru L. va J. Gay-Lussac qilish mumkin edi, lekin element kashf uni tasvirlash uchun ham modda aniqlash nafaqat ega, lekin J. Berzelius, tegishli. Shvetsiya kimyogar, 1823 yilda kremniy bor bu uchun u metall kaliy va kaliy tuz ishlatiladi. reaktsiya issiqlik shaklida katalizator bo'lib o'tdi. natijada oddiy modda kulrang-qo'ng'ir rang amorf kremniy hisoblanadi. Kristal sof element 1855 Sankt-kler Devilem olingan edi. murakkablik bevosita yuqori kuch atom obligatsiyalar ajratish bilan bog'liq. Har ikki holatda ham, kimyoviy reaktsiya ifloslanishlardan tozalashning bir jarayon qaratilgan, amorf va kristal modellari turli xususiyatlarga ega.

Silicon: kimyoviy element talaffuz

Kizel - - natijada kukun ismingiz Berzelius tomonidan taklif etilgan. Buyuk Britaniya va AQShda kremniy va bugungi kunda kremniy kabi (Silisyum) yoki silikon (Silicon) jo'natildi qilindi. muddatli Lotin so'z "Flint" (yoki "tosh") kelib chiqadi, va ko'p hollarda u tufayli tabiatda keng tarqalishi uchun tushunchasi «er» bilan bog'liqdir. kimyoviy Rossiya talaffuz barcha manbaiga bog'liq, boshqacha. U bilan söz deb atalgan, Sitsiliya (1824, Dvigubsky, Solovev), söz (1825, qo'rquv) (Zaxarov 1810 yilda muddatini amaliy), va faqat 1834 yilda, Rossiya kimyogar nemis Ivanovich Gess hozirga qadar foydalanish, deb nom joriy eng manbalar - Silikon. Davriy Mendeleyev tizimi u tayinlangan ramzi Si. Qanday kimyoviy element kremniy o'qishga? Ingliz tilida so'zlashuvchi mamlakatlarda ko'plab olimlar "B", deb uning nomini zikr yoki so'z "silikon" foydalaning. Shuning uchun kompyuter apparat platformasi bir tadqiqot va ishlab chiqarish hisoblanadi vodiysi, dunyoga mashhur nomi. Rossiya zabon aholi (yunoncha "Cliff Mountain" dan) Silikon element anglatadi.

tabiatda bo'lish: dalalarida

ma'lum bo'lgan barcha minerallar dioksid yoki minerallaridan (aluminosilikatlar), chunki butun tog 'tizimlari, sof shaklda topilmadi kremniy birikmalar tashkil topgan. Bu opal, amethysts, kvars turi, Jasper, xalsedon, agat, rock billur, carnelian va ko'plab boshqalar - bir bezak materiallari sifatida odamlar tomonidan ishlatiladigan tosh ajoyib go'zallik. Ular tufayli zichligi, tuzilishini, rangini va foydalanish yo'nalishini belgilab turli kremniy birikmalari yuzaga uchun tuziladi. Noorganik dunyoni ko'rib, atrof-muhit metallar yoki metallar (rux, magniy, kalsiy, marganets, titan va hokazo. D.) bilan mustahkam aloqalarni tashkil etuvchi bir xil kimyoviy element bilan bog'liq bo'lishi mumkin. boshqa moddalar bilan solishtirganda, ancha oson yaxshi sanoat miqyosda qazib olish bo'yicha kremniy: u ruda va minerallarni eng turdagi topilgan. Shuning uchun, faol qazib konlari ortiq masala hududiy Klaster uchun energiya eng arzon manbalariga bog'liq. Kvartsitlar va kvars qumi barcha mamlakatlarda mavjud. Eng yirik ishlab chiqaruvchilar va kremniy ta'minlovchilar: Xitoy, Frantsiya, Norvegiya, Amerika Qo'shma Shtatlari (West Virginia, Ogayo, Alabama, Nyu-York), Avstraliya, Janubiy Afrika, Kanada, Braziliya. Barcha ishlab chiqaruvchi mahsulot (texnik yarıiletkenin, yuqori kremniy) turiga bog'liq yo'llar, turli xil foydalaning. aralashmalarning barcha turdagi tozalangan qo'shimcha yoki muqobil boyitilgan Kimyoviy element, uning keyinchalik foydalanish bog'liq bo'lgan individual xususiyatlarga ega. Bu, shuningdek, moddalar uchun amal qiladi. Silicon tuzilishi, uning qo'llanish ko'lamini belgilaydi.

Foydalanish tarixi

Juda tez-tez, chunki odamlar nomlari o'xshashlik kremniy va Flint adashtirib, lekin bu tushunchalar bir xil emas. Biz ochiq-oydin bo'ladi. Yuqorida aytilganidek, tabiatda, kremniy, uning sof shaklida topilmadi, uning ulanishlar (Shu bilan söz) haqida bunday deb bo'lmaydi. Asosiy minerallar va jinslar, biz modda ko'rib chiqilmoqda angidrid hosil - qum (suv va söz), kvars va kvartsit, deb shpatlari va Flint. Bu insoniyat tarixida katta ahamiyat beriladi, chunki ikkinchi, barcha bo'lishi kerak eshitgan. Bu bilan tosh davrida odamlar tomonidan tosh vositalari bog'lab. ovchilar va baliqchilar - bo'laklarning sinishi natijasida uning o'tkir qirralarning, juda qadimiy uy bekalari ishini, va keskinlik ehtimoli osonlashtiradi. Flint metall mahsulotlar kuch yo'q edi, lekin muvaffaqiyatsiz asboblar osonlik bilan o'zgartirilishi mumkin. a Flint sifatida foydalanish ko'p asrlar davom etgan - muqobil manbalarini ixtiro qadar.

Bugungi voqelikka nisbatan, kremniy xususiyatlari, bir chiroyli estetik ko'rinishi bilan bir qatorda, u ajoyib funktsional fazilatlarini bir qator bilan imkon, bezak yoki sopol idish yaratish uchun materiallar foydalanish imkonini beradi. tufayli 3000 yil oldin shishadan, uchrashgan uning qo'llash alohida yo'nalishi. Ushbu tadbir ko'zgular, ovqatlar, kremniy o'z ichiga birikmalar vitray mozaika yaratish imkonini berdi. Formula dastlabki moddalar mahsulot shisha kuchiga kerakli rang va ta'sir berishga imkon beruvchi, zarur komponentlarni to'ldirilsin. Ajoyib go'zallik va san'at asarlarining turli kremniy o'z ichiga minerallar va toshlardan bir kishi tomonidan qabul qilindi. Bu element shifo xususiyatlari antik olimlar tomonidan tasvirlangan va insoniyat tarixi davomida ishlatilgan. Ular kundalik hayotida va tibbiyotda ishlatiladi mahsulotlar uchun Ichimlik suvi saqlash uchun quduqlarni olib qo'ydi. silliqlash bilan olingan kukunlari jarohatlarda tatbiq qilingan. Alohida e'tibor kremniy o'z ichiga birikmalar yasalgan bir yirtqichlardan o'tdi suv qaratildi. Kimyoviy element tarkibi soni patogen bakteriyalar va mikroorganizmlar halok beruvchi, u bilan hamkorlik. Biz modda ko'rib chiqilmoqda qaerda va juda, juda talabga barcha sohalarga emas. Silikon tuzilishi, uning juda işlevli sabab bo'ladi.

xususiyatlari

materiallar xususiyatlari haqida batafsil ma'lumot uchun hisobga barcha mumkin bo'lgan xususiyatlarini hisobga olgan holda, hisobga olish zarur. Reja element kremniy kimyoviy xususiyatlari, shuning uchun jismoniy xususiyatlarini, elektr parametrlarini, o'rganish moddalar va reaktsiya sharoitlarini, va ularning parcha o'z ichiga oladi. G. Silicon kristal shaklidagi metall Sheen bilan to'q kulrang rangga ega. o'xshaydi uglerod (olmos) kub panjara yuz-markazli, lekin tufayli yo'nalishlarga katta uzunligi uchun kuchli emas. Plastik u 800 ^{° C} harorat ^qadar, boshqa hollarda, u mo'rt bo'lib qoladi qiladi. kremniy jismoniy xususiyatlari, albatta, noyob modda hosil: U infraqizil nurlanish shaffof bo'ladi. Erish nuqtasi - 1410 ⁰ C va tiklanish - 2600 ⁰ C, normal sharoitlarda zichligi - 2330 kg / m ^3. Issiqlik o'tkazuvchanlik u kremniy atomi xususiyatlari bir semiconductor sifatida foydalanishni imkon 25 ⁰ C taxminiy qiymati qabul qilingan turli xil namunalar uchun doimiy emas. Bunday dasturlar bugungi dunyoda talab eng bor. o'tkazuvchanlik kattaligi kremniy va elementlar tarkibi ta'sir, ular bilan birgalikda mavjud. alyuminiy, galliy, Bor, indiyum - Shunday qilib, rivojlangan elektron o'tkazuvchanlik uchun teshilgan uchun Antimonu, margimush, fosforni, ishlatiladi. kremniy bilan qurilmalar yaratishda apparati ishlashini ta'sir agenti bilan hidoyat yuzasi davolash sifatida ishlatiladi.

ajoyib dirijyor sifatida kremniy xususiyatlari zamonaviy asbob ancha keng ishlatiladi. murakkab asbob-uskunalar (masalan, zamonaviy hisoblash qurilmalar, kompyuterlar) ishlab chiqarish, ayniqsa, muhim foydalanish.

Silicon: tavsifi, kimyoviy element

Ko'p hollarda, kremniy tetravalent bo'lib, shuningdek, ikki o'rnatishingiz mumkin bo'lgan aloqa bor. Bu yomon faol normal sharoitda faqat gazsimon jami davlat flor bilan reaksiyaga mumkin xona haroratida kuchli tarkibdan bor. Bu atrof-muhit kislorod yoki suv bilan o'zaro kuzatilmoqda to'sib ta'siri angidrid yuzasi kino, tufaylidir. bir katalizatori foydalanish uchun zarur reaktsiyalarni rag'batlantirish uchun: harorat ortishi kabi kremniy kabi bir modda uchun ideal. Kimyoviy element angidrid film ortadi, oksidlanish jarayonini, natijada 400-500 ⁰ C da kislorod bilan reaksiyaga. harorati 50 ⁰ S, uchuvchan tetrahalides tashkil qaerga brom, xlor, yod bilan reaksiyaga ko'tardi bo'lsa. isitiladigan davlat har qanday ishqor, hal qiluvchi bo'lgan holida kislotalar bilan kremniy, hidrofluorik va nitrat kislota bilan aralashmasi bundan mustasno, javob bermaydi. vodorod bilan reaksiyaga faqat silicides parchalanishi tomonidan ishlab chiqarilgan silaneler uni kiritish emas. eng yuqori kuch va kimyoviy moddalar, Bor va uglerod bilan pasifliğini farq qiladi. silicides metallar bilan reaksiyaga olingan 1000 ⁰ S ustidan haroratda sodir bo'ladi, va bu holatda kremniy ko'rsatadi element, bir valentlik bog'liq azot, bir tarkibi bilan gidroksidi kislota va yuqori qarshilik. bir biridan metall ishtirokida tashkil Formula modda kislota chidamli bo'ladi. Silikon atom tuzilishi bevosita uning xususiyatlarini va boshqa elementlar bilan o'zaro qobiliyatini ta'sir qiladi. moddalar bilan duch kelganda, tabiatda obligatsiyalar shakllantirish jarayoni (laboratoriya, sanoat atrof-muhit) sezilarli darajada farq qiladi va. Silicon tuzilishi uning kimyoviy faoliyatini nazarda tutadi.

tuzilma

Silikon atomning elektron tuzilishi, o'z xususiyatlari bor. davriy sistemasidagi natija raqamiga mos keladigan zaryad asosiy 14,. zaryadlangan zarralar soni: proton - 14; elektron - 14; "-" Si +14) 2) 8) so'nggi (tashqi) elektron darajasida 4. belgisi "+" yoki oksidlanish darajasini belgilaydi 4 bor: - neytron kremniy atomlari 14. elektron tuzilishi quyidagi hisoblanadi. SiH ₄ (-4 ning valent) - Silicon oksidi formulasini SiO ₂ (valent 4+), bir uchuvchi vodorod aralashma bor. Ba'zi moddalar ichida kremniy atomlari mumkin katta miqdori flor bilan aralash holda, 6 muvofiqlashtirish raqami bor. Molyar massasi - 28 atom radiusi - 132 PS, elektron qobiq konfiguratsiya: 1S 2S ^{2 2} 3S ^{2 6} 2P 3P ^2.

ariza

Sirt faol yoki to'liq katkılandırma kremniy aniqlik, qurilmalar, jumladan, ko'p (masalan, quyosh hujayralari, tranzistorlar, yo'naltirishga va T. D.) yaratish ustiga semiconductor sifatida ishlatiladi. Ultra toza kremniy quyosh xujayralari (energiya) yaratish uchun ishlatiladi. Turi bir kristalli oyna ishlab chiqarish va lazer gaz uchun ishlatiladi. Silicon moddalar qo'lga shisha, sopol plitka, kulolchilik, chinni va sopol. ishlab chiqarilgan tovarlar turlari xilma ularning ekspluatatsiyasi ish joylarida, san'at va ilm-fan, kundalik hayotda sodir bo'ladi, tasvirlab qiyin. Olingan tsement Aralashmalarning va g'ishtli Bezak materiallari yaratish xomashyo hisoblanadi. moylari taqsimlanishi, silikon birikmalar asosida moylash sezilarli ko'p mexanizmlarini harakatlanuvchi qismlari ishqalanish kamaytirish mumkin. tajovuzkor media peshtaxta (kislotalar, harorat) noyob xususiyatlari tufayli Silicides keng sanoatida ishlatiladi. Ularning elektr, atom va kimyoviy ko'rsatkichlar hisobga murakkab ishlab chiqarish bo'yicha mutaxassislarni olib, kremniy atomi hech kichik roli va tuzilishini o'ynaydi.

Biz eng yuqori texnologiyalar sanab va sana dasturga rivojlangan. Texnik kremniy bir necha yo'llar bilan ishlatiladi katta miqdorda ishlab chiqarilgan bo'lib, eng keng tarqalgan:

1. sof moddalar ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida.
2. metallurgiya sanoati qotishma uchun: kremniy mavjudligi issiqlikka chidamlilik oshiradi, korozyon qarshilik va mexanik kuch (bu element bir ortiqcha bilan, qotishma juda mo'rt bo'lishi mumkin) yaxshilaydi.
3. metall dan ortiq kislorod olib tashlash uchun bir deoxidizer sifatida.
4. silaneler ishlab chiqarish uchun xom ashyo (Si organik moddalar bilan aralash).
5. Silikon-temir qotishmasidan vodorod ishlab chiqarish uchun.
6. quyosh panellarini ishlab chiqarish.

moddaning va inson organizmining normal faoliyat ko'rsatishi uchun keng qiymati. Silicon tuzilishi, uning xususiyatlari, bu holatda hal qiluvchi bo'ladi. Bu holda, uning bir ortiqcha yoki yo'qligi jiddiy kasalliklarga olib keladi.

inson tanasi

bakteritsid va antiseptik sifatida kremniy yordamida uzoq vaqt davomida tibbiyot. Lekin Ochiq foydalanish barcha foydalari bilan bu element doimiy inson tanasida yangilanishi kerak. uning mazmuni normal darajasi umuman hayot yaxshilanadi. 70 dan ortiq mikroelementlar va vitaminlar etishmasligi taqdirda ular turli xil kasalliklar sezilarli darajada kam qarshilik hisoblanadi organi tomonidan metabolize qilinadi. kremniy eng yuqori foiz suyak, teri, paylarini kuzatilmoqda. U kuch qo'llab-quvvatlaydi va egiluvchanligi beradi tarkibiy elementi rolini o'ynaydi. Barcha skelet qattiq mato, uning birikmalar hisobiga shakllangan. so'nggi tadqiqotlar natijasida buyrak, me'da osti bezi va biriktiruvchi to'qimalarda bir kremniy mazmunini topildi. tananing faoliyati bu organlarning roli juda katta, shuning uchun uning mazmunini kamaytirish tirikchilik ko'plab asosiy ko'rsatkichlar bo'yicha zararli ta'sir etadi. oziq-ovqat va suv tanasi bilan kun kremniy 1 gramm olish kerak - bu yordam suyaklari yumshatuvchi, bunday teri yallig'lanishi imkon kasalliklarning oldini olish, jigar, buyrak, loyqa ko'rish, soch va tirnoq sharoitda, ateroskleroz tosh hosil. Bu element ortadi daxlsizlik mazmunan etarli darajada, modda almashinuvini normallashtiradi, inson salomatligi uchun zarur bo'lgan ko'plab elementlarning so'rilishini yaxshilaydi. söz yirik miqdori - don ekinlari, turp, grechka bilan. Silikon suv uchun muhim foyda keltiradi. raqami va uning foydalanish chastotasini aniqlash uchun bir mutaxassis bilan maslahatlashing eng yaxshisidir.