หลัก เด็ก ๆ องค์ประกอบ - ซิลิคอน

องค์ประกอบ - ซิลิคอน

ซิลิคอน

สัญลักษณ์: ใช่
เลขอะตอม: 14
น้ำหนักอะตอม: 28.085
การจำแนกประเภท: Metalloid
เฟสที่อุณหภูมิห้อง: แข็ง
ความหนาแน่น: 2.329 กรัมต่อซม
จุดหลอมเหลว: 1414 ° C, 2577 ° F
จุดเดือด: 3265 ° C, 5909 ° F
ค้นพบโดย: Jons Jakob Berzelius ในปี 1824

ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบที่สองในคอลัมน์ที่สิบสี่ของตารางคาบ จัดเป็นสมาชิกของ โลหะ . ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดเป็นอันดับ 8 ของจักรวาลและมีมากเป็นอันดับสองในเปลือกโลกรองจากออกซิเจน อะตอมของซิลิคอนมีอิเล็กตรอน 14 ตัวและโปรตอน 14 ตัวที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4 ตัวอยู่ที่เปลือกนอก

ลักษณะและคุณสมบัติ

ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานซิลิกอนเป็นของแข็ง ในรูปแบบอสัณฐาน (สุ่ม) ดูเหมือนผงสีน้ำตาล ในรูปแบบผลึกเป็นวัสดุโลหะสีเทาเงินที่มีลักษณะเปราะและแข็งแรง

ซิลิคอนถือเป็นเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งหมายความว่ามีการนำไฟฟ้าระหว่างฉนวนและตัวนำ การนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ คุณสมบัตินี้ทำให้ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบที่มีค่าใน อิเล็กทรอนิกส์ .

ด้วยเวเลนซ์อิเล็กตรอนสี่ตัวซิลิกอนสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์หรือไอออนิกได้ไม่ว่าจะเป็นการบริจาคหรือแบ่งปันอิเล็กตรอนสี่เชลล์ ในขณะเดียวกันก็เป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างเฉื่อยและไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนหรือน้ำในรูปของแข็ง

ซิลิคอนพบที่ไหนบนโลก?

ซิลิคอนเป็นส่วนประกอบประมาณ 28% ของเปลือกโลก โดยทั่วไปไม่พบบนโลกในรูปแบบอิสระ แต่มักพบในซิลิเกต แร่ธาตุ . แร่ธาตุเหล่านี้คิดเป็น 90% ของเปลือกโลก สารประกอบทั่วไปชนิดหนึ่งคือซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO_สอง) ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าซิลิกา ซิลิกามีรูปแบบที่แตกต่างกันเช่นทรายหินเหล็กไฟและควอตซ์

แร่ซิลิคอนและหินที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ หินแกรนิตแป้งโรยตัวไดโอไรต์ไมกาดินเหนียวและแร่ใยหิน องค์ประกอบนี้ยังพบได้ในอัญมณีเช่นโอปอลอาเกตและอเมทิสต์

ซิลิคอนใช้อย่างไรในปัจจุบัน?

ซิลิคอนถูกนำไปใช้ในงานและวัสดุที่หลากหลาย การใช้ซิลิคอนส่วนใหญ่ใช้แร่ธาตุซิลิเกต ซึ่งรวมถึงแก้ว (ทำจากทราย) เซรามิก (ทำจากดินเหนียว) และสารกัดกร่อน ซิลิเกตยังใช้ในการทำปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ซึ่งใช้ในการทำคอนกรีตและปูนปั้น

ซิลิคอนยังใช้ทำสารประกอบสังเคราะห์ที่เรียกว่าซิลิโคน ซิลิโคนใช้ทำน้ำมันหล่อลื่นจาระบีวัสดุยางวัสดุกันซึมและอุดรูรั่ว

ซิลิคอนบริสุทธิ์ใช้ในการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ชิปเหล่านี้เป็นสมองของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน ได้แก่ คอมพิวเตอร์โทรทัศน์เครื่องเล่นวิดีโอเกมและโทรศัพท์มือถือ

ซิลิคอนยังใช้ในโลหะผสมร่วมกับอลูมิเนียมเหล็กและเหล็กกล้า

มันถูกค้นพบได้อย่างไร?

นักเคมีชาวฝรั่งเศส Antoine Lavoisier เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่เสนอว่าอาจมีองค์ประกอบใหม่ในควอตซ์ของสารในปี 1789 ต่อมานักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาควอตซ์ต่อไป แต่ Jons Jakob Berzelius นักเคมีชาวสวีเดนเป็นผู้แยกองค์ประกอบของซิลิกอนออกเป็นครั้งแรกและได้ผลิตตัวอย่างในปี พ.ศ. 2367

ซิลิคอนได้รับชื่อมาจากไหน?

ชื่อนี้มาจากคำภาษาละติน 'silicus' ซึ่งหมายถึง 'หินเหล็กไฟ' ฟลินท์เป็นแร่ธาตุที่มีซิลิกอน

ไอโซโทป

ซิลิคอนเกิดขึ้นตามธรรมชาติในหนึ่งในสามไอโซโทปที่เสถียร ได้แก่ ซิลิคอน -28 ซิลิคอน -29- และซิลิคอน -30 ประมาณ 92% ของซิลิกอนคือซิลิกอน -28

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับซิลิคอน

ซิลิคอนมีคุณสมบัติที่ไม่เหมือนใครสำหรับองค์ประกอบที่จะขยายตัวเมื่อแข็งตัวเหมือนน้ำ
มีจุดหลอมเหลวสูง 1,400 องศาเซลเซียสและเดือดที่ 2,800 องศาเซลเซียส
สารประกอบที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกคือซิลิกอนไดออกไซด์
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มักใช้เป็นสารกัดกร่อนและมีความแข็งเกือบเท่าเพชร
ซิลิคอนเวเฟอร์สำหรับชิปคอมพิวเตอร์ 'เติบโตขึ้น' โดยใช้กระบวนการ Czochralski