ELEMENT :

SPLOŠNE LASTNOSTI

FIZIKALNE LASTNOSTI

KEMIJSKE IN STRUKTURNE LASTNOSTI

DODATNE OPISNE LASTNOSTI

·         Izotopi :

·         Zgodovina elementa : Ime izvira iz latinskega imena za kremen - silex.

·         letnica odkritja : 1823

·         kdo je odkril : Jöns Jacob Brezelius

·         kako je bil odkrit: J.J. Brezelius je elementarni silicij pridobil z redukcijo silicijevega tetrafluorida s kalijem

NAHAJALIŠČE

- silicij ima enako zgradbo kot diamant in je drugi najpogostejši element v zemeljski skorji. Kemijsko vezan je v preperelih in nepreperelih kamninah (granit, gnajs, porfir in kaolinit) v obliki oksidov in silikatov.

- kremen (vrsta silicijevega dioksida), ki je sestavina raznih kamnin, je pomemben vir za pripravo silicija in njegovih spojin.

PRIDOBIVANJE

- v električni obločni peči pridobivajo amorfni silicij iz zmesi kremena in koksa ali pa namesto koksa uporabijo kalcijev karbid. Silicijev dioksid je mogoče reducirati tudi z aluminijem (alumotermično) vendar v manjših količinah. Nastali silicij se izkristalizira v talini prebitnega aluminija.

UPORABA

- uporabljajo ga za pridobivanje silikonov. Njegova pomembna lastnost je, da je polprevodnik (posledica odkritja polprevodnikov je razvoj celih področji tehnologije).Čisti silicij za prevodnike dobijo iz klorida.

SiCl₄ + 2Mg ---> Si + 2MgCl₂

- silicij uporabljajo tudi za sončne celice, zlitino z železom pa uporabljajo za silicijeva jekla.

SPOJINE

- silicij je kemijsko nereaktiven zaradi oksidnih plasti, ki prekrije površino. Zato so za oksidacijo potrebne visoke temperature.

Si + O₂ ---> SiO₂ (pri 1000°C)

izjema je le reakcija s fluorom, ki poteka pri sobni temperaturi (20°C):

Si + 2F₂ ---> SiF₄

- silicijev dioksid, SiO₂, je končni produkt polikondenzacije silicijeve kisline. Poznanih je več polimorfnih oblik: a- in b-kristobalit, a- in b-tridimit in a- in b-kremen; a-označuje nizko temperaturno modifikacijo. Kristaličen je kot kremen (kamena strela, roževec, amestit, citrin, čadovec - so kristali kremena obarvani s primesmi). Silicijev dioksid je zelo odporna snov, ki ne reagira s kislinami razen z vodikovim fluoridom. Je netopen v vodi, ker imajo polimorfne oblike SiO₂ razvejeno mrežno strukturo kovalentno vezanih tetraedrov.

- silicijevo kislino, H₄SiO₄, pridobivajo iz raztopin silikatov z močnimi kislinami:

Na₂SiO₃ + 2HCl + H₂O ---> H₄SiO₄ + 2NaCl

ali pa z vodo iz silicijevega tetraklorida:

SiCl₂ + 4H₂O ---> H₄SiO₄ + 4HCl

- silicijeve kisline ni mogoče izolirati. Poznane pa so njihove soli s splošno formulo mSiO₂*nH₂O. - v naravi je zelo veliko raznih silikatov, ki jih ločimo v dve skupini:

a) Otočasti silikati (ortosilikati, disilikati, ciklični trisilikati, ciklični heksasilikati)

b) Silikati z neskončnimi polianioni (silikati z enojnimi verigami-pirokseni, silikati z dvojnimi verigami-amfiboli, plastoviti silikati ter tridimenzionalni silikati)

- naravni silikati tvorijo večina preperelih in nepreperelih kamnin, sintetični silikati pa so vodno steklo, cement, beton, ultramarin, silikatna keramika, steklo in emajl.

- silicij tvori tudi hidride, silane, s splošno formulo Si_nH_2n+2. So lahko plini ali hlapne tekočine. So bolj reaktivni (zaradi proste d-orbitale) kot alkani (ogljikovodiki z enojno vezjo C-C). Struktura molekul teh spojin je teragonalna, med njimi so šibke van der Waalsive sile (nizko vrelišče in tališče).

- pomembna skupina organosilicijevih spojin so silikoni ali siloksani. Na verigi ogljikovih atomov so na osnovni skelet vezani izmenjajoči silicijevi in kisikovi atomi.