Kremík (chemický prvok) vlastnosti charakteristický vzorec. Silicon otvorenie príbeh

Mnoho moderných technologických zariadení a prístroje boli vytvorené v dôsledku jedinečných vlastností látok nájdených v prírode. Ľudstvo by experimentovanie a starostlivé štúdium prvkov, ktoré nás obklopujú, neustále aktualizuje svoj vlastný vynález - tento proces sa nazýva technologický pokrok. Je založený na jednoduchej, dostupné pre každého vecí, ktoré nás obklopujú v každodennom živote. Napríklad, piesok, čo to môže byť prekvapivé a nezvyčajné? Vedci boli schopní izolovať zo silikónu - chemický prvok, bez ktorej by nebolo výpočtovej techniky. Jeho oblasť použitia je rozmanité a neustále sa rozširuje. Toho sa dosiahne tým jedinečnými vlastnosťami atómu kremíka, jej štruktúre a možnosťou jednoduchých zlúčenín s inými látkami.

vlastnosť

V periodickej sústavy, vyvinuté D. I. Mendeleevym, kremík (chemický prvok) označený symbolom Si. To sa vzťahuje na nekovov, sa nachádza v hlavnom štvrtej skupiny tretieho obdobia, má atómové číslo 14. Blízkosť uhlík nie je náhodná: v mnoho z ich vlastnosti sú porovnateľné. Nebol nájdený v prírode v čistej forme, ako aktívny prvok a má dostatočne silnú väzbu s kyslíkom. Základný materiál - oxid kremičitý, čo je oxid a silikáty (piesok). Keď tento kremík (jeho prírodná látka), je jedným z najbežnejších chemických prvkov na svete. Hmotnostný obsah frakcie z nej je na druhom kyslík (viac ako 28%). Horná kôra vrstva obsahuje oxid kremičitý vo forme (tento kremeň), rôzne druhy ílov a piesku. Druhou najčastejšou skupinou sa skladá z jej silikátov. V hĺbke cca 35 km od povrchových vrstiev sú usporiadané žuly a čadičové usadeniny, ktoré zahŕňajú zlúčeniny kremíka. Percentuálny obsah zemského jadra nie je na to ešte, ale najbližšie povrchovej vrstvy plášťa (až do 900 km) obsahujú silikáty. Zloženie koncentrácia morskej vody kremíka je 3 mg / l, mesačný pôdy 40% sa skladá zo zlúčenín. Kozmos, ktoré ľudstvo doteraz skúmané obsahovať tento chemický prvok vo veľkom množstve. Napríklad spektrálna analýza meteoritov, ktoré sa blížia k zemi vo vzdialenosti, ktorá je k dispozícii výskumných pracovníkov, sa ukázalo, že sa skladajú z 20% hmotnostných kremíka. Je tu možnosť vzniku života na základe tohto prvku v našej galaxii.

výskumný proces

História objavu chemického prvku kremíka má niekoľko fáz. Mnoho látok, systemizované Mendelejev, ktorý sa používa ľudstvo po stáročia. Okrem toho, tieto prvky sú v prírodnej forme, aj .E. v zlúčeninách, ktoré neboli chemicky ošetrené, a všetky ich vlastnosti neboli známe ľuďom. V procese študovať všetky vlastnosti látky sa objavil nové využitie. Vlastnosti silikónu k dnešnému dňu neboli skúmané až do konca - tento prvok je dostatočne široká a rozmanitá škála aplikácií ponecháva priestor pre nové objavy pre budúce generácie vedcov. Moderné technológie sa výrazne urýchliť tento proces. V XIX storočí, majú mnoho slávnych chemici sa snaží dostať čistý kremík. Prvýkrát to bolo možné, aby sa Tenaru L. a J. Gay-Lussac v roku 1811, ale objav prvku patrí J. Berzelius, ktorý bol schopný nielen identifikovať látku, ale tiež to popísať. Chemik zo Švédska dostal kremík v roku 1823, k tomu použil kovový draslík a draselné soli. Reakcia prebehla v katalyzátore vo forme tepla. Výsledný jednoduchá látka šedo-hnedá farba je amorfný kremík. Crystal čistý prvok sa získa 1855 Sainte-Kler devil. Zložitosť je v priamom vzťahu k prideľovaniu s vysokou pevnosťou atómových väzieb. V oboch prípadoch je chemická reakcia sa týka spôsobu čistenia od nečistôt, amorfný a kryštalické modely majú rôzne vlastnosti.

Kremík: chemický prvok výslovnosť

Prvé meno výsledného prášku - Kizel - bolo navrhnuté Berzelius. Vo Veľkej Británii a v Spojených štátoch kremíka a dnes bol označovaný ako kremík (kremík) alebo silikónu (kremík). Termín pochádza z latinského slova "pazúrik" (alebo "kamenné"), a vo väčšine prípadov je to viazané na koncepciu "zemskej" vzhľadom k širokému rozšíreniu v prírode. Ruská výslovnosť chemické látky je iný, to všetko závisí od zdroja. Hovorilo sa mu oxid kremičitý (Zakharov aplikoval termín v roku 1810), na Sicílii (1824, Dvigubsky, Solovjov), oxid kremičitý (1825, strach), a to iba v roku 1834, ruský chemik nemecký Ivanovič Gessi predstavuje názov, ktorý až doteraz používané väčšina zdrojov - kremík. Periodická Mendelejev System on označený symbol Si. Ako čítať chemický prvok kremík? Mnoho učencov z anglicky hovoriacich krajín vysloviť jeho meno ako "B", alebo použiť slovo "silikónovou". Preto je svetovo preslávený názov údolia, ktoré sa sústredia na výskum a výrobu počítačového hardvéru platformy. Rusky hovoriacej populácie sa týka kremíka prvku (z gréckeho slova "útes hora").

Byť v prírode: polí

Celé horské systémy zložené zo zlúčenín kremíka, ktoré sa nevyskytujú v čistej forme, pretože všetky známe minerály sú oxidy alebo silikáty (hlinitokremičitany). Úžasné krásy kameňov používaných ľuďmi ako okrasná materiálu - to opály, ametysty, typ kremeň, jaspisu, chalcedón, achát, krištáľ a karneol a mnohých ďalších. Sú tvorené z dôvodu výskytu rôznych zlúčenín kremíka, ktorá mala vplyv hustoty, štruktúra, farba a smer použitia. Skontrolujte anorganický svet môže byť spojené s rovnakým chemickým prvkom, v ktorom prostredí tvoria silné väzby s kovmi alebo kovy (zinok, horčík, vápnik, mangán, titán a podobne. D.). V porovnaní s inými látkami, kremík pomerne ľahko prístupné pre extrakciu v priemyselnom meradle: ich nájsť vo väčšine typov rúd a minerálov. Preto aktívne ťažená ložiská sú spojené s najdostupnejších zdrojov energie, než na územnú klastre hmoty. Kremenca a kremenného piesku sú k dispozícii vo všetkých krajinách. Väčšina hlavných výrobcov a dodávateľov kremíka sú: Čína, Francúzsko, Nórsko, Spojené štáty americké (West Virginia, Ohio, Alabama, New York), Austrália, Južná Afrika, Kanada, Brazília. Všetci výrobcovia používajú rôzne spôsoby, ktoré závisí od typu výrobku (technické, polovodiče, s vysokým obsahom kremíka). Chemický prvok obohatené dodatočne alebo alternatívne, vyčistí zo všetkých typov nečistôt má individuálne vlastnosti, ktoré závisí od jeho ďalšie použitie. To platí aj pre látky. Kremík štruktúra vymedzuje rozsah jeho použitia.

História používanie

Veľmi často sa stáva, vzhľadom na podobnosť mien ľudí zmiasť kremík a pazúrik, ale tieto pojmy nie sú totožné. Sme jasné. Ako už bolo uvedené, v prírode, kremík nie je nájdený vo svojej čistej forme, nemožno povedať o jeho spojenie (rovnaký oxid kremičitý). Hlavné minerály a horniny vytvorené uhličitý uvažujeme látky - je piesok (voda a oxid kremičitý), kremeň a kremenec, živec a kremeň. Ten počul, musí mať všetko, pretože je daný veľký význam v dejinách ľudstva. S týmto rozhodujuca kamenných nástrojov človekom v dobe kamennej. Jeho ostré hrany, ktoré vyplývajú z obrúsenie podložia, čo výrazne uľahčuje prácu dávnych gazdiniek, a možnosť ostrenie - poľovníkov a rybárov. Flint nemal silu kovových výrobkov, ale neúspešné nástroje môžu byť ľahko vymeniť. Jeho použitie ako pazúrik trvala mnoho storočí - až do vynálezu alternatívnych zdrojov.

S ohľadom na dnešnej realite, vlastnosti kremíka, aby bolo možné využiť materiál pre výzdobu alebo pre tvorbu keramického riadu, sa okrem pekného estetický vzhľad, má rad vynikajúcich funkčných vlastností. Samostatnou smer jeho aplikácia v dôsledku vynálezu skla pred asi 3000 rokmi. Táto udalosť poskytla príležitosť pre vytvorenie zrkadlá, riad, vitráže mozaiky zlúčenín obsahujúcich kremík. Formula výslednej látky doplnené potrebné komponenty, čo je produkt, čím sa získa požadovanú farbu a vplyv na pevnosť skla. Amazing krásu a rozmanitosť umeleckých diel boli vyrobené muža z minerálov a kameňov, ktoré obsahujú kremík. Liečivé vlastnosti tohto prvku boli popísané vedci staroveku a používa v celej histórii ľudstva. Sú stanovené studne pre pitnú vodu skladovanie produktov používaných v každodennom živote aj v medicíne. Prášok získaný mletím bol aplikovaný na rany. Zvláštna pozornosť bola venovaná do vody, ktorá trvá do nádoby z zlúčenín obsahujúcich kremík. Chemický prvok kompozície v styku s ním, čo je počet zničenie patogénnych baktérií a mikroorganizmov. A to nie všetky sektory, kde uvažujeme o látku, je veľmi, veľmi žiadané. kremíka štruktúra spôsobuje jeho multifunkčnosti.

vlastnosti

Pre viac informácií o vlastnostiach materiálu, je potrebné vziať do úvahy, pri zohľadnení všetkých možných vlastností. Plán prvok kremík chemické vlastnosti zahŕňajú fyzikálne vlastnosti, elektrické parametre štúdie zlúčeniny a reakčné podmienky, a tak ich priechod. G. Kremík v kryštalickej forme má tmavo šedú farbu s kovovým leskom. Plošne centrované kubické mreža sa podobá uhlie (diamant), ale vzhľadom k väčšej dĺžke odkazov nie je tak silný. Plastové to robí teplotám do 800 ^{° C,} v iných prípadoch zostáva krehké. Fyzikálne vlastnosti kremíka, aby to skutočne unikátny látka: je transparentné pre infračervené žiarenie. Teplota topenia - 1410 ⁰ ° C a teplotou varu - 2600 ⁰ C, hustota za normálnych podmienok - 2330 kg / m ^3. Tepelná vodivosť nie je konštantná pre rôzne vzorky, že je uložená v približnej hodnoty 25 ⁰ ° C Vlastnosti atómu kremíka umožňujú jeho použitie ako polovodiče. Takéto aplikácie sú najžiadanejšie v dnešnom svete. Veľkosť vodivosť ovplyvňuje zloženie kremíka a prvkov, sú v spojení s nimi. Tak, za účelom zvýšenia elektrónové vodivosti sa používajú antimón, arzén, fosfor, pre dierované - hliník, gálium, bór, india. Pri vytváraní zariadenie s kremíka sa používa ako povrchová úprava vodiace s činidlom, ktoré má vplyv na prevádzku zariadenia.

Vlastnosti kremíka ako vynikajúci vodič používa pomerne značne v moderný nástroj. Zvlášť dôležité jeho použitie pri výrobe sofistikovaných zariadení (napr moderných výpočtových zariadení, počítače).

Kremík: charakteristický chemický prvok

Vo väčšine prípadov, je silikón tetravalentní, existujú aj oznámenie, v ktorom je možné nastaviť na dva. Za normálnych podmienok je málo aktívny, má silnú zlúčeniny pri izbovej teplote môže iba reagovať s fluórom v plynnom skupenstve. To je vzhľadom k blokovacím povrchom filmu účinok oxidu, ktorá je pozorovaná v interakcii s okolitým kyslíkom alebo vodou. Stimulovať reakcie potrebné použitie katalyzátora: zvýšenie teploty je ideálny pre látku, ako je kremík. Chemický prvok reaguje s kyslíkom pri teplote 400-500 ° C ^0, čo vedie k oxidu siričitého filmovej zvyšuje, proces oxidácie. Ak sa teplota zvýši na 50 ⁰ ° C do reakcie s brómom, chlórom, jódom, pričom vytvorené prchavé tetrahalogenidy. S kyselinami, kremík nereaguje, okrem zmesí fluorovodíkovej a dusičnej, pričom akýkoľvek alkalický v zahriatom stave, je rozpúšťadlo. Silány vyrobené len rozkladom silicidy v reakcii s vodíkom nemusí zadávať. Najvyššia zlúčeniny pevnosť a chemická líšia pasivitu Boritanové a uhlíka. Vysoká odolnosť proti lúhom a kyselinám, so zlúčeninou dusíka, ku ktorému dochádza pri teplotách nad 1000 ⁰ C. silicidy sa získajú reakciou s kovmi, a v tomto prípade závisí na valenciu doplnkový prvok, ktorý ukazuje kremík. Vzorec látky vytvorené za účasti prechodového kovu, je odolný proti kyselinám. Štruktúra atómu kremíka priamo ovplyvňuje jej vlastnosti a schopnosť interagovať s ďalšími prvkami. Proces tvorby väzieb v prírode, a keď sú vystavené látky (v laboratóriu, priemyselné prostredie) sa výrazne líši. Kremík štruktúra predpokladá jeho chemické aktivity.

štruktúra

Štruktúra obvod atómu kremíka má svoje vlastné charakteristiky. Náboj jadro 14, ktoré korešponduje s poradovým číslom v periodickej sústavy. Počet nabitých častíc: protóny - 14; elektrón - 14; neutróny - 14. Štruktúra obvodu atómov kremíka je nasledujúci: Si 14) 2), 8), 4. Na poslednú (vonkajšie) elektrónové úrovni sú 4, ktorý určuje stupeň oxidácie so znamienkom "+" alebo "-". oxidu kremičitého má vzorec SiO ₂ (valencie 4+), prchavá zlúčenina vodíka - SiH ₄ (mocnosťou -4). Veľké množstvo atómov kremíka môže v niektorých zlúčeninách majú koordinačné číslo 6, ako napríklad zlúčeniny s fluórom. Molová hmotnosť - 28 polomer atómu - 132 ps, konfigurácia elektrónový obal: 1S 2S ^{2 2} 3 S ^{2 6} 2P 3P ^2.

prihláška

Povrchovo aktívne látky alebo plne dotovaného kremíka sa používa ako polovodič pri vytváraní veľa, vrátane presnosti, zariadení (napr, solárne články, tranzistory, usmerňovač a t. D.). Ultrapure kremíka sa používa pre vytvorenie solárnych článkov (energie). Typ monokryštálov sa používa pre výrobu zrkadiel a laserového plynu. Zlúčeniny kremíka získané sklo, keramické dlaždice, keramika, porcelán a kameninové. Rozmanitosť druhov tovaru vyrobeného je ťažké opísať, ich využitie dochádza v každodennom živote, v umení a vede, na pracovisku. Výsledný cement je surovinou pre vytvorenie zmesi a murovaný povrchových materiálov. Distribúcia olejov, mazivá na báze zlúčenín kremíka môže výrazne znížiť trenie v pohyblivých častiach mnoho mechanizmov. Silicidy dôsledku jedinečných vlastností agresívnych médií pult (kyseliny, teploty), sa široko používajú v priemysle. Ich elektrické, jadrové a chemické ukazovatele vziať do úvahy odborníkmi na zložitých výrob, hrá nemalú úlohu a štruktúru atómu kremíka.

Máme uvedené najviac high-tech a pokročilé aktuálnej aplikácie. Najbežnejší, ktorý je produkovaný vo veľkom množstve Technické kremíka sa používa niekoľkými spôsobmi:

1. Ako surovina na výrobu čistej látky.
2. Pre tento legujúci metalurgiu: prítomnosť kremíka zvyšuje žiaruvzdornosť, zlepšuje odolnosť proti korózii a mechanickú pevnosť (s prebytkom tohto prvku, zliatina môže byť príliš krehký).
3. Ako redukčné činidlo pre odstránenie prebytočného kyslíka z kovu.
4. Suroviny na výrobu silanov (Si zlúčeniny s organickými látkami).
5. Pre výrobu vodíka z kremíkovej zliatiny železa.
6. Výroba solárnych panelov.

Veľká hodnota látky a pre normálne fungovanie ľudského organizmu. Kremík štruktúra, jeho vlastnosti sú v tomto prípade rozhodujúce. V tomto prípade je prebytok alebo nedostatok toho vedie k závažným ochoreniam.

ľudské telo

Medicína po dlhú dobu za použitia kremíka ako baktericídne a antiseptické. Ale so všetkými výhodami vonkajšie použitie tento prvok je potrebné neustále obnovovať v ľudskom tele. Normálna hladina jej obsahu zlepší život všeobecne. V prípade nedostatku viac ako 70 stopové prvky a vitamíny, ktoré sú metabolizované v tele, ktorý je výrazne nižšia odolnosť voči rôznych chorôb. Najvyšší podiel kremíka je pozorovaný u kostí, kože, šliach. Hrá úlohu konštrukčným prvkom, ktorý podporuje pevnosť a dodáva pružnosť. Všetky kostrové tvrdé tkanivá vytvorené na úkor jeho zlúčenín. V dôsledku nedávnych štúdiách sa zistilo obsah kremíka v obličke, pankrease a spojivových tkanív. Úloha týchto subjektov vo fungovanie tela je pomerne veľká, takže znižovanie jej obsah je škodlivý vplyv na mnohých kľúčových ukazovateľov obživy. V deň, keď s jedlom a vodné plochy by mali dostávať 1 gram kremíka - to pomôže vyhnúť sa prípadnej ochorenia, ako je zápal kože, mäknutie kostí, tvorba kameňov v pečeni, obličkách, rozmazané videnie, vlasy a nechty podmienok, ateroskleróza. Keď dostatočná úroveň obsahu tejto zvyšuje prvok imunitu, normalizuje látkovú výmenu, zlepšuje vstrebávanie mnohých prvkov potrebných pre ľudské zdravie. Najväčšie množstvo oxidu kremičitého - v obilnín, reďkovky, pohánka. Prinesie významné výhody kremíka vody. Ak chcete zistiť počet a frekvencia jeho použitie je najlepšie sa poradiť s odborníkom.