السيليكون
السيليكون ويدعى أيضاً بـالسيليسيوم هو عنصر كيميائي من أشباه الفلزات في الجدول الدوري يرمز له بالرمز Si ، ورقمه الذري 14، ووزنه الذري 28.08. ثاني أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية بعد الأكسجين. ويكثر السليكون في الصخور النارية وفي الكوارتز والرمل وغيرهم. عزله الكيميائي السويدي برزيليوس عام 1823. ويستخدم في صنع الأجهزة الإلكترونية والزجاج والآجر.
الخصائص العامة | |||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
الاسم، الرقم، الرمز | سليكون، 14، Si | ||||||||||||||||||||||||||||||
تصنيف العنصر | شبه فلز | ||||||||||||||||||||||||||||||
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي | 14، 3، p | ||||||||||||||||||||||||||||||
الكتلة الذرية | 28.0855غ·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
توزيع إلكتروني | Ne] 3s2 3p2] | ||||||||||||||||||||||||||||||
الخصائص الفيزيائية | |||||||||||||||||||||||||||||||
الطور | صلب | ||||||||||||||||||||||||||||||
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) | 2.3290 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
كثافة السائل عند نقطة الانصهار | 2.57 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
نقطة الانصهار | 1687 ك، 1414 °س، 2577 °ف | ||||||||||||||||||||||||||||||
نقطة الغليان | 3538 ك، 3265 °س، 5909 °ف | ||||||||||||||||||||||||||||||
حرارة الانصهار | 50.21 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
حرارة التبخر | 359 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
السعة الحرارية | (25 °س) 19.789 جول·مول−1·كلفن−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
ضغط البخار | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
الخصائص الذرية | |||||||||||||||||||||||||||||||
أرقام الأكسدة | 4, 3 , 2 , 1-1, -2, -3, -4 (أكسيد مذبذب) | ||||||||||||||||||||||||||||||
الكهرسلبية | 1.90 (مقياس باولنغ) | ||||||||||||||||||||||||||||||
طاقات التأين | الأول: 786.5 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
الثاني: 1577.1 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
الثالث: 3231.6 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
نصف قطر ذري | 111 بيكومتر | ||||||||||||||||||||||||||||||
نصف قطر تساهمي | 111 بيكومتر | ||||||||||||||||||||||||||||||
نصف قطر فان دير فالس | 210 بيكومتر | ||||||||||||||||||||||||||||||
خصائص أخرى | |||||||||||||||||||||||||||||||
البنية البلورية | بنية الألماس | ||||||||||||||||||||||||||||||
المغناطيسية | مغناطيسية معاكسة | ||||||||||||||||||||||||||||||
مقاومة كهربائية | 103 أوم·متر (20 °س) | ||||||||||||||||||||||||||||||
الناقلية الحرارية | 149 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن) | ||||||||||||||||||||||||||||||
التمدد الحراري | 2.6 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س) | ||||||||||||||||||||||||||||||
سرعة الصوت (سلك رفيع) | 8433 متر/ثانية (20 °س) | ||||||||||||||||||||||||||||||
معامل يونغ | 185غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||
معامل القص | 52غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||
معامل الحجم | 100 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||
نسبة بواسون | 0.28 | ||||||||||||||||||||||||||||||
صلادة موس | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||
رقم الكاس | 7440-21-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
طاقة فجوة النطاق عند 300 كلفن | 1.12 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||
النظائر الأكثر ثباتاً | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
هذا هو عنصر السيليكون
أما مركب السيليكون فهو :
السيليكونات Silicones أو پوليسيلوكسينات Polysiloxanes هم بوليمرات غير عضوية تحتوي على عمود فقري من سليكون-أكسجين (...-Si-O-Si-O-Si-O-...) مع مجموعات جانبية مرتبطة بذرات السيليكون.
مجموعة السيليكون
خواصه
ويتواجد على شكل زيوت أو شحوم أو لدائن، وتستخدم في صنع المواد اللاصقة وزيوت التزليق والمطاط الصناعي. السليكوون مادة كيماوية هلامية الشكل كثر استخدامها في عمليات الحشو والتكبير أو التضخيم تحقن تحت الجلد. أظهرت الدراسات بأن مثل هذه العمليات ليست سليمة تماما حيث قد تظهر لها آثار جانبية قد تسبب إلى التشوه أو حتى الموت.
يستخدم السليكون كمادة لاصقة باستخدام الحرارة أو بدون استخدام الحرارة بالاعتماد على التركيبة الكيماوية والغرض المستخدمة له.
أدخل استخدام حشوة السليكوون في منع الارتجاج أو لامتصاص الصدمات كأن توضع في أحذية الرياضين تساعدهم عند القفز وتأثيره على الارتجاج الذي قد ينتقل للرأس ويسبب ارتجاجا بالمخ في بعض الأحيان.
للسليكوون استخدامات أخرى كثيرة في الشرائح الألكترونية وأشباه الموصلات. aaa
اكتشافه
من مكونات السيليكون، السياليسيا (ثنائي أوكسيد السيليكون), التي كانت معروفة في القرون الوسطى، عرفت من قبل الكيميائيين انذاك ,لكونها كثيرة التواجد في المعادن تم استخلاص السيليكون لأول مرة عام 1824 من قبل العالم السويدي "برزيليوس".
إنتاجه
يتم استخلاص السيليكون عن طريق اختزاله بواسطة الكربون في افران حرارية كهربائية
SiO2 + C → Si + CO2
يدخل السيليكون على شكل قطع إلى الفرن بعد تنقيته من بعض الشوائب ,حيث يتم احمائه بواسطة أقطاب كهربائية إلى 3000°مئوية ، ثم يجمع السيليكون السائل في جيوب خاصة ويتم مزجه مع الهواء لأكسدة الشوائب ، ويتم تبريده عن طريق وضعه في قوالب أفقية
تحضيره للصناعات الإالكترونية : تحضير السيليكون النقي : يتم عن طريق تفاعل (SiHCl₃) أو رباعي كلوريد السيليكون أو رباعي يوديد السيليكون ,عن طريق تفاعله مع حامض الهيدروكلوريك عند درجة حرارة 300 ° مئوية، ثم يسخن إلى درجة 950° مئوية في وجود الهيدروجين فنحصل على قطع من السيليكون النقي.
استخدامه في مركباته
- في صناعة الزجاج منذ القدم عن طريق إذابة السيليكا مع كاربونات الكالسيوم وكاربونات الصوديوم
- رمال السيليكا تدخل في تكوين السيراميك
- الكوارتز يكون بلورات وهو يستخدم كمادة شفافة مثل زجاج الكريستال, المحتوي على أملاح الرصاص ويستخدم في صناعة المصابيح الكهربائية و النجف.
- تستخدم السيليكا الناعمة في صناعة الخرسانة
- سيليكات الكالسيوم هي إحدى مكونات الأسمنت.