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| Allgemein | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Name, Symbol, Ordnungszahl | Silizium, Si, 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | Halbmetalle | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | 14 (IVA), 3, p | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Dichte, Mohshärte | 2330 kg/m3, 6,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Aussehen | dunkel grau, bläulicher Farbton | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomar | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomgewicht | 28,0855 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 110 (111) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalenter Radius | 111 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| van der Waals-Radius | 210 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [Ne]33s2 3p2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| e- 's pro Energieniveau | 2, 8, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidationszustände (Oxid) | 4 (amphoter) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | Diamant | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand (Magnetismus) | fest (unmagnetisch) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 1687 K (1414 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | 3173 K (2900 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Molares Volumen | 12,06 · 10-3 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Verdampfungswärme | 384,22 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzwärme | 50,55 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Dampfdruck | 4,77 Pa bei 1683 K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Schallgeschwindigkeit | __ m/s bei __ K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Verschiedenes | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativität | 1,90 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Spezifische Wärmekapazität | 700 J/(kg · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 2,52 10-4/m Ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 148 W/(m · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 786,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 1577,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 3231,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. Ionisierungsenergie | 4355,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. Ionisierungsenergie | 16091 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 6. Ionisierungsenergie | 19805 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 7. Ionisierungsenergie | 23780 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 8. Ionisierungsenergie | 29287 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 9. Ionisierungsenergie | 33878 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 10. Ionisierungsenergie | 38726 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||
1822 (oder 1823) wurde Silizium (oft auch Silicium geschrieben) von Jöns Jakob Berzelius entdeckt. Silizium ist in der 4. Hauptgruppe (Tetrele) des Periodensystems der Elemente zu finden und zählt zu den Halbmetallen. Elementares Silizium findet in unterschiedlichen Reinheitsgraden Verwendung in der Metallurgie (Ferrosilizium), der Photovoltaik (Solarzellen) und in der Mikroelektronik (Halbleiter, Computerchips).
Silizium tritt in der Natur ausschließlich als Oxid auf, und zwar entweder in Form von Siliziumdioxid oder in Form silikatischer Mineralien. Es ist für gewöhnlich vierwertig, es existieren allerdings auch synthethisch hergestellte Verbindungen des zweiwertigen Siliziums (Silylene). Es gibt eine Vielzahl natürlicher chemischer Verbindungen, in denen Silizium vorkommt, nämlich die Silikate. So bestehen Sand, Ton und Quarz vorwiegend aus Siliziumdioxid.
Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erdkruste, da es Bestandteil eines Großteils der Minerale ist. Wesentliches Bauelement aller Silizium-Sauerstoff-Verbindungen sind SiO4-Tetraeder. Durch Polykondensation solcher SiO4-Tetraeder, die über gemeinsame Ecken, Kanten oder Flächen verknüpft werden, können komplexe Ketten, Ringe, Schichten und andere Vernetzungsmuster ausgebildet werden. Eine Lebensform, die dieses Prinzip ausnutzt, sind die Kieselalgen (Diatomeen), welche sich durch Kondensation von Monokieselsäure Si(OH)4 ein Exoskelett aus Siliziumdioxid aufbauen. Siehe auch Kieselsäure
Werden solche SiO4-Tetraeder durch organische Reste modifiziert und polymerisiert, erhält man die Silikone (Silicone), die zu den wichtigsten industriellen Kunststoffen gehören.
Elementares Silizium ist das Grundmaterial schlechthin für die Mikroelektronik. Alle gängigen Computer-Chips , Speicher, Transistoren etc. verwenden hochreines Silizium als Ausgangsmaterial. Diese Anwendungen beruhen auf der Tatsache, dass Silizium ein Halbleiter ist. Durch die gezielte Einlagerung von Fremdatomen (Dotierung), wie z. B. Arsen, Antimon, Bor oder Phosphor, können die elektrischen Eigenschaften von Silizium in einem weiten Bereich verändert werden. Dadurch lassen sich verschiedenste elektronische Schaltungen realisieren. Wegen der zunehmenden Bedeutung der elektronischen Schaltungen spricht man auch vom Silizium-Zeitalter.
Eine weitere wichtige Anwendung von Silizium findet sich in der Fotovoltaik, also Solarzellen. Hier werden ebenfalls die halbleitenden Eigenschaften des Siliziums ausgenutzt.
Elementares Silizium ist im Handel in der Regel als braunes Pulver oder als grau-schwarze Kristalle erhältlich. Hochreines Silizium für Solarpanels oder Halbleiter weist einen typischen metallischen Glanz auf.
Verbindungen, in denen Silizium vorkommt:
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Der Ursprungsartikel stammt von der deutschsprachigen Wiki pedia (siehe oben: "Original Artikel & Autoren Liste"). Der Text steht unter der GNU Freie Dokumentation Lizenz. |