سیلیکون – شیمی برای بچه ها
علم برای کودکان – جدول تناوبی
سیلیکون – شیمی برای بچه ها – سیلیکون دومین عنصر در ستون چهاردهم جدول تناوبی دوره است.
به عنوان یکی از اعضای متالوئید طبقه بندی می شود . سیلیکون هشتمین عنصر فراوان در جهان و دومین عنصر فراوان در پوسته زمین پس از اکسیژن است.
اتم های سیلیکون دارای 14 الکترون و 14 پروتون با 4 الکترون ظرفیت در لایه بیرونی هستند.
 سیلیکون | سمبل : Si عدد اتمی : 14 وزن اتمی : 28.085 طبقه بندی : متالوئید فاز در دمای اتاق : جامد تراکم : 2.329 گرم بر سانتی متر مکعب نقطه ذوب : 1414 درجه سانتی گراد، 2577 درجه فارنهایت نقطه جوش : 3265 درجه سانتی گراد، 5909 درجه فارنهایت کشف شده توسط : جونز یاکوب برزلیوس در سال 1824 |
خصوصیات و خواص
در شرایط استاندارد سیلیکون یک جامد است.
در فرم آمورف (تصادفی) آن مانند یک پودر قهوه ای به نظر می رسد.
در شکل کریستالی آن یک ماده فلزی خاکستری نقره ای است که شکننده و قوی است.
سیلیکون یک نیمه هادی در نظر گرفته می شود، به این معنی که رسانایی الکترونیکی بین عایق و هادی دارد.
رسانایی آن با دما افزایش می یابد. این ویژگی سیلیکون را به عنصری ارزشمند در الکترونیک تبدیل می کند .
سیلیکون با چهار الکترون ظرفیتی خود می تواند پیوندهای کووالانسی یا یونی ایجاد کند که چهار الکترون پوسته خود را اهدا کرده یا به اشتراک بگذارد.
در عین حال، این عنصر نسبتاً بی اثر است و به شکل جامد با اکسیژن یا آب واکنش نمی دهد.
سیلیکون در کجای زمین یافت می شود؟
سیلیکون حدود 28 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد.
معمولاً به شکل آزاد روی زمین یافت نمی‌شود، اما معمولاً در کانی‌های سیلیکات یافت می‌شود .
این مواد معدنی 90 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهند.
یکی از ترکیبات رایج دی اکسید سیلیکون (SiO 2 ) است که بیشتر به عنوان سیلیس شناخته می شود.
سیلیس به اشکال مختلفی از جمله ماسه، سنگ چخماق و کوارتز به خود می گیرد.
سایر کانی ها و سنگ های سیلیکونی مهم عبارتند از گرانیت، تالک، دیوریت، میکا، خاک رس و آزبست.
این عنصر همچنین در جواهرات از جمله عقیق، عقیق و آمتیست یافت می شود.
امروزه سیلیکون چگونه استفاده می شود؟
سیلیکون در کاربردها و مواد مختلفی استفاده می شود.
در بیشتر کاربردهای سیلیکون از مواد معدنی سیلیکات استفاده می شود.
اینها شامل شیشه (ساخته شده از ماسه)، سرامیک (ساخته شده از خاک رس) و مواد ساینده است.
همچنین از سیلیکات برای ساخت سیمان پرتلند استفاده می شود که در ساخت بتن و گچ استفاده می شود.
از سیلیکون برای ساخت ترکیبات مصنوعی به نام سیلیکون نیز استفاده می شود.
از سیلیکون ها برای ساخت روان کننده ها، گریس ها، مواد لاستیکی، مواد عایق رطوبتی و درزبندی استفاده می شود.
سیلیکون خالص در ساخت تراشه های نیمه هادی برای الکترونیک استفاده می شود.
این تراشه‌ها مغز لوازم الکترونیکی امروزی از جمله رایانه، تلویزیون، کنسول‌های بازی ویدیویی و تلفن‌های همراه را تشکیل می‌دهند.
سیلیکون همچنین در آلیاژهای فلزی همراه با آلومینیوم، آهن و فولاد استفاده می شود.
چگونه کشف شد؟
شیمیدان فرانسوی آنتوان لاووازیه یکی از اولین دانشمندانی بود که در سال 1789 پیشنهاد کرد که ممکن است عنصر جدیدی در ماده کوارتز وجود داشته باشد.
بعدها دانشمندان به مطالعه کوارتز ادامه دادند، اما این شیمیدان سوئدی Jons Jakob Berzelius بود که برای اولین بار عنصر سیلیکون را جدا کرد و نمونه ای را در سال 1824 تولید کرد.
نام سیلیکون از کجا آمده است؟
این نام از کلمه لاتین “silicus” به معنای “سنگ چخماق” گرفته شده است.
سنگ چخماق یک ماده معدنی حاوی سیلیکون است.
ایزوتوپ ها
سیلیکون به طور طبیعی در یکی از سه ایزوتوپ پایدار وجود دارد: سیلیکون-28، سیلیکون-29- و سیلیکون-30. حدود 92 درصد سیلیکون سیلیکون 28 است.
حقایق جالب در مورد سیلیکون
- سیلیکون خاصیت نسبتاً منحصربفردی را برای یک عنصر دارد که در هنگام یخ زدن مانند آب منبسط می شود.
- نقطه ذوب بالا 1400 درجه سانتیگراد است و در 2800 درجه سانتیگراد می جوشد.
- فراوان ترین ترکیب در پوسته زمین دی اکسید سیلیکون است.
- کاربید سیلیکون (SiC) اغلب به عنوان یک ساینده استفاده می شود و تقریباً به سختی الماس است.
- ویفرهای سیلیکونی برای تراشه های کامپیوتری با استفاده از فرآیند Czochralski “رشد” می شوند.
اطلاعات بیشتر در مورد عناصر و جدول تناوبی
