Silício

História

A sílica (SiO₂) sob a forma de pedras afiadas estiveram entre as primeiras ferramentas feitas por seres humanos.

As civilizações antigas utilizadas outras formas de sílica, tais como cristal de rocha, e sabia como transformar areia em vidro.

Considerando a abundância de silício, é um pouco surpreendente que despertou pouca curiosidade entre os primeiros químicos.

As tentativas de reduzir sílica para seus componentes por meio de eletrólise tinha falhado.

Em 1811, Joseph Gay Lussac e Louis Jacques Thénard reagir tetracloreto de silício com metal de potássio e produziu alguma forma muito impura de silício.

O crédito para a descoberta de silício realmente vai para o químico sueco Jöns Jacob Berzelius de Estocolmo, que, em 1824, obtido por aquecimento de silício fluorosilicate de potássio com potássio.

O produto estava contaminado com silicieto de potássio, mas ele removido por esta agitação com água, com o qual ele reage, e, assim, obtido o pó de silício relativamente puro.

Símbolo: Si

Número atômico: 14
Massa atômica: 28,0855 amu
Ponto de fusão: 1410,0 ° C (K 1683,15, 2570,0 ° F)
Ponto de ebulição: 2355,0 ° C (2.628,15 K, 4271,0 ° F)
Número de prótons / Elétrons: 14
Número de nêutrons: 14
Classificação: Metalóide
Densidade @ 293 K: 2,329 g / cm 3
Cor: cinza
Data da descoberta: 1823
Descobridor:Jons Berzelius
Usos: vidro, semicondutores
Obtido a partir de: segundo elemento mais abundante. Encontrado em argila, granito, quartzo, areia

Estrutura atômica

Número de níveis de energia: 3

Primeiro Nível de energia: 2 
Segundo Nível de Energia: 8 
Terceiro Nível de energia: 4

Propriedades físicas

O silício é um metalóide, um elemento com propriedades de ambos os metais e não-metais.

O Silício existe em duas formas alotrópicas.

Alótropos são formas de um elemento com diferentes propriedades físicas e químicas.

Um alótropo é na forma de sumário, cinzento-preto, cristais do tipo agulha, ou placas planas.

A segunda alótropo não tem uma estrutura de cristal e geralmente ocorre como um pó castanho.

O ponto de fusão do silício é 1410 ° C (2570 ° F) e o ponto de ebulição é de 2355 ° F (4270 ° F).

A sua densidade é de 2,33 gramas por centímetro cúbico. Silicone tem uma dureza de cerca de 7 na escala de Mohs.

A escala de Mohs é uma forma de expressar a dureza de um material. Ele vai de 0 (para talco) a 10 (para o diamante).

O silício é um semicondutor.

Um semicondutor é uma substância que conduz uma corrente elétrica melhor do que um copo não-condutor como ou borracha, mas não tão bem quanto um condutor-como cobre ou alumínio. Semiconductors ter importantes aplicações na indústria eletrônica.

Propriedades quimicas

O silício é um elemento relativamente inativos à temperatura ambiente.

Ele não combina com o oxigênio ou a maioria dos outros elementos. Água, vapor, e maioria dos ácidos têm muito pouco efeito sobre o elemento.

A temperaturas mais elevadas, no entanto, o silicone torna-se muito mais reativo.

No estado fundido (derretido), por exemplo, combina-se com o oxigênio, azoto, enxofre, fósforo e outros elementos.

Constitui também um certo número de ligas muito facilmente no estado fundido.

Usos

Talvez o uso mais conhecido de silício é em dispositivos eletrônicos. Hiperpuro silício é usado em transistores e outros componentes dos dispositivos eletrônicos.

É também usado para fazer as células fotovoltaicas (solar), retificadores, e circuitos de computador para peças. A célula fotovoltaica é um dispositivo que converte a luz solar em energia elétrica. Um retificador é um dispositivo elétrico para mudar uma espécie de corrente elétrica (corrente alternada, ou AC) em outro tipo de corrente elétrica (corrente contínua, ou CC).

Quase sem exceção, todos de vidro contém dióxido de silício.

O maior uso de silício, no entanto, é em fazer ligas.

As ligas de silício mais importantes são aqueles feitos com ferro e aço, alumínio e cobre.

Quando o silício é produzido, na verdade, sucata de ferro e de metal, por vezes, é adicionado à fornalha.

Assim que o silício é produzido, ele reage com o ferro e do aço para formar ferro-silício.

Ferrosilício é uma liga de ferro ou aço e silício. Ele é usado para duas finalidades principais.

Em primeiro lugar, pode ser adicionado ao aço para melhorar a resistência e a tenacidade do aço.

Em segundo lugar, pode ser adicionado durante o processo de produção de aço para remover as impurezas do aço que está a ser feito.

A indústria de alumínio usa grandes quantidades de silício em ligas. Essas ligas são utilizadas para fazer os moldes e no processo de soldadura. Soldadura é um processo pelo qual os dois metais são unidas umas às outras.

Ligas de silício, de alumínio, e magnésio são muito resistentes à corrosão (ferrugem). Eles são freqüentemente usados na construção de grandes edifícios, pontes e veículos de transporte, como navios e trens.

O Silício também é usado para fazer os silicones. Estes são polímeros de silício-oxigênio com grupos metilo ligados. O óleo de silicone é um lubrificante e é adicionado a alguns cosméticos e condicionadores de cabelo. A borracha de silicone é utilizado como um selante à prova de água nas casas de banho e em torno de janelas, canos e telhados.

O elemento silício é usado extensivamente como um semicondutor em dispositivos de estado sólido nas indústrias de informática e microeletrônica. Para isso, é necessário silício hiperpuro. O silício dopado é seletivamente com pequenas quantidades de boro, gálio, fósforo ou arsênico para controlar suas propriedades elétricas.

Silício - Elemento Químico

A necessidade de sobrevivência e as condições primitivas de vida na idade da pedra motivaram a fabricação de utensílios feitos a partir de matérias-primas como o sílex, argila, quartzo e areia. Todos esses minerais são compostos de silício.

Silício é um elemento químico pertencente ao grupo do carbono, de símbolo Si. Isolado pelo sueco Jöns Jacob Berzelius, em 1824, não é normalmente encontrado em estado puro na natureza. Em combinação com outros elementos, constitui 27,7% da crosta terrestre e é o elemento mais abundante depois do oxigênio. Vários compostos de silício estão presentes também na água, na atmosfera, em muitas plantas e nos ossos, tecidos e fluidos internos de alguns animais.

Em estado livre, o silício é um sólido cinza-escuro, duro, de brilho metálico e estrutura cristalina semelhante à do diamante.

Suas propriedades químicas se assemelham às do carbono: relativamente inerte à temperatura ambiente, experimenta, com o aquecimento, um notável aumento de sua reatividade com os halogênios (flúor, cloro, bromo e iodo) e com certos metais.

Conhecem-se três isótopos de silício: o silício 28, que constitui 92,2% do elemento encontrado na natureza, o silício 29 (4,7%) e o silício 30 (3,1%). Existem ainda quatro isótopos radioativos do elemento.

De modo geral, o silício não é atacado pelos ácidos comuns. Uma mistura de ácido nítrico com ácido fluorídico consegue dissolvê-lo. Como não se combina diretamente com o oxigênio, não entra em combustão na atmosfera. Em presença de flúor, no entanto, o silício inflama-se e produz óxido.

O silício tem poucas aplicações: é usado em metalurgia como agente redutor e como liga metálica no aço, latão e bronze; altamente purificado, é usado em dispositivos fotoelétricos, transistores e outros componentes eletrônicos. Os compostos mais importantes de silício são o dióxido de silício (SiO2, sílica) e os vários silicatos. Na forma de areia e argila, a sílica é usada para fabricar concreto e tijolos, além de materiais refratários.

Como quartzo, a sílica precisa ser aquecida e moldada para ser empregada na fabricação de artigos de vidro. Usam-se os silicatos na fabricação de cerâmica, vidros e sabões.

Os silicones, polímeros sintéticos parcialmente orgânicos, constituídos por silício, oxigênio, carbono e hidrogênio, são empregados como lubrificantes, vernizes e, devido a sua consistência e inércia química, em próteses cirúrgicas. Há compostos de silício de grande poder absorvente que por isso são empregados como anti-sépticos e secantes em ataduras para curativos.