Στοιχεία - Πυρίτιο
Πυρίτιο
 <---Aluminum Φώσφορος ---> |
|
Το πυρίτιο είναι το δεύτερο στοιχείο στη δέκατη τέταρτη στήλη του πίνακα περιόδου. Κατατάσσεται ως μέλος του μεταλλοειδή . Το πυρίτιο είναι το όγδοο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν και το δεύτερο πιο άφθονο στον φλοιό της Γης μετά από οξυγόνο. Τα άτομα πυριτίου έχουν 14 ηλεκτρόνια και 14 πρωτόνια με 4 ηλεκτρόνια σθένους στο εξωτερικό κέλυφος.
Χαρακτηριστικά και ιδιότητες
Υπό κανονικές συνθήκες το πυρίτιο είναι ένα στερεό. Στην άμορφη (τυχαία) μορφή του μοιάζει με καφέ σκόνη. Στην κρυσταλλική του μορφή είναι ένα ασημί γκρι μεταλλικό υλικό που είναι εύθραυστο και δυνατό.
Το πυρίτιο θεωρείται ημιαγωγός, που σημαίνει ότι έχει ηλεκτρονική αγωγιμότητα μεταξύ αυτού ενός μονωτή και ενός αγωγού. Η αγωγιμότητά του αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Αυτή η ιδιότητα καθιστά το πυρίτιο ένα πολύτιμο στοιχείο ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ .
Με τα τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους, το πυρίτιο μπορεί να σχηματίσει ομοιοπολικούς ή ιοντικούς δεσμούς είτε δωρίζοντας είτε μοιράζοντας τα τέσσερα ηλεκτρόνια του. Ταυτόχρονα, είναι ένα σχετικά αδρανές στοιχείο και δεν αντιδρά με οξυγόνο ή νερό στη στερεή του μορφή.
Πού βρίσκεται το πυρίτιο στη Γη;
Το πυρίτιο αποτελεί περίπου το 28% του φλοιού της Γης. Γενικά δεν βρίσκεται στη Γη σε ελεύθερη μορφή, αλλά συνήθως βρίσκεται σε πυριτικό άλας μεταλλικά στοιχεία . Αυτά τα ορυκτά αντιπροσωπεύουν το 90% του φλοιού της Γης. Μία κοινή ένωση είναι το διοξείδιο του πυριτίου (SiOδύο), το οποίο είναι πιο γνωστό ως σίλικα. Η Silica παίρνει διάφορες μορφές όπως άμμο, πυριτόλιθος και χαλαζία.
Άλλα σημαντικά ορυκτά και πετρώματα πυριτίου περιλαμβάνουν γρανίτη, τάλκη, διορίτη, μαρμαρυγία, πηλό και αμίαντο. Το στοιχείο βρίσκεται επίσης σε πολύτιμους λίθους συμπεριλαμβανομένων των οπάλων, των αχάτων και των αμέθυστων.
Πώς χρησιμοποιείται το πυρίτιο σήμερα;
Το πυρίτιο χρησιμοποιείται σε μια ποικιλία εφαρμογών και υλικών. Οι περισσότερες εφαρμογές πυριτίου χρησιμοποιούν πυριτικά ορυκτά. Αυτά περιλαμβάνουν γυαλί (από άμμο), κεραμικά (από πηλό) και λειαντικά. Τα πυριτικά χρησιμοποιούνται επίσης για την κατασκευή τσιμέντου Portland που χρησιμοποιείται για την κατασκευή σκυροδέματος και στόκου.
Το πυρίτιο χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή συνθετικών ενώσεων που ονομάζονται σιλικόνες. Οι σιλικόνες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή λιπαντικών, λιπών, υλικών από καουτσούκ, στεγανωτικών υλικών και καλαφατών.
Το καθαρό πυρίτιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή τσιπ ημιαγωγών για ηλεκτρονικά. Αυτά τα τσιπ αποτελούν τον εγκέφαλο των σημερινών ηλεκτρονικών, συμπεριλαμβανομένων υπολογιστών, τηλεοράσεων, κονσόλων βιντεοπαιχνιδιών και κινητών τηλεφώνων.
Το πυρίτιο χρησιμοποιείται επίσης σε κράματα μετάλλων μαζί με αλουμίνιο, σίδερο και χάλυβα.
Πώς ανακαλύφθηκε;
Γάλλος χημικός Antoine Lavoisier ήταν ένας από τους πρώτους επιστήμονες που πρότειναν ότι μπορεί να υπάρχει ένα νέο στοιχείο στην ουσία χαλαζία το 1789. Αργότερα οι επιστήμονες συνέχισαν να μελετούν το χαλαζία, αλλά ήταν ο Σουηδός χημικός Jons Jakob Berzelius που απομονώθηκε για πρώτη φορά το στοιχείο σιλικόνης και παρήγαγε ένα δείγμα το 1824.
Πού πήρε το όνομά του το πυρίτιο;
Το όνομα προέρχεται από τη λατινική λέξη «silicus» που σημαίνει «πυρόλιθος». Το Flint είναι ένα μέταλλο που περιέχει πυρίτιο.
Ισότοπα
Το πυρίτιο εμφανίζεται φυσικά σε ένα από τα τρία σταθερά ισότοπα: πυρίτιο-28, πυρίτιο-29- και πυρίτιο-30. Περίπου το 92% του πυριτίου είναι πυρίτιο-28.
Ενδιαφέροντα γεγονότα για το Silicon
- Το πυρίτιο έχει τη σχετικά μοναδική ιδιότητα για ένα στοιχείο στο ότι επεκτείνεται όταν παγώνει σαν νερό.
- Έχει υψηλό σημείο τήξης 1.400 βαθμούς Κελσίου και βράζει στους 2.800 βαθμούς Κελσίου.
- Η πιο άφθονη ένωση στον φλοιό της Γης είναι το διοξείδιο του πυριτίου.
- Το Silicon Carbide (SiC) χρησιμοποιείται συχνά ως λειαντικό και είναι σχεδόν τόσο σκληρό όσο το διαμάντι.
- Οι γκοφρέτες πυριτίου για τσιπ υπολογιστών «καλλιεργούνται» χρησιμοποιώντας τη διαδικασία Czochralski.
Περισσότερα για τα στοιχεία και τον περιοδικό πίνακα
Στοιχεία
Περιοδικός Πίνακας
Περισσότερα θέματα χημείας
