Silicium

Silicium, på dansk også kaldet kisel(men kisel bliver også brugt som betegnelse for SiO₂), er grundstoffet med atomnummeret 14 og symbolet Si. Det tetravalente halvmetal silicium er mindre reaktivt end dets kemiske analog carbon. Selvom det er det 8. mest almindelige grundstof i universet efter masse, så fremkommer det kun af og til som et rent grundstof i naturen, men er mere fordelt i støv og planter i form af siliciumdioxid eller silikat. På Jorden er silicium det næstmest forekommende stof (efter ilt) i jordskorpen. Jordskorpen består af 27,2% silicium efter masse.

Silicium
Periodiske system
Generelt
Atomtegn	Si
Atomnummer	14
Elektronkonfiguration	2, 8, 4
Gruppe	14 (Halvmetal)
Periode	3
Blok	p
CAS-nummer	7440-21-3
PubChem	5461123
Atomare egenskaber
Atommasse	28,0855(3)
Atomradius	117,6 pm
Kovalent radius	111 pm
Van der Waals-radius	210 pm
Elektronkonfiguration	[Ne] 3s² 3p²
Elektroner i hver skal	2, 8, 4
Kemiske egenskaber
Oxidationstrin	4, 3, 2, 1
Elektronegativitet	1,90 (Paulings skala)
Fysiske egenskaber
Tilstandsform	fast
Krystalstruktur	Diamantstruktur
Massefylde (fast stof)	2,33 g/cm^3
Massefylde (væske)	2,57 g/cm^3
Smeltepunkt	1420 °C
Kogepunkt	2355 °C
Smeltevarme	50,21 kJ/mol
Fordampningsvarme	356 kJ/mol
Varmefylde	19,789 J·mol^–1K^–1
Magnetiske egenskaber	Ikke magnetisk
Mekaniske egenskaber
Youngs modul	150 GPa
Kompressibilitetsmodul	100 GPa
Information med symbolet hentes fra Wikidata.  [ redigér på Wikidata ]
v d r

Silicium har mange anvendelsesmuligheder inden for industrien. F.eks. er det hovedråvaren for silicium-mikrochips.

Siliciumdioxid og silikat er særligt brugbart i fremstillingen af glas, cement og keramik. Det er også en del af silikone.

Silicium er essentielt i biologien, dog ikke for pattedyr, da kun meget små mængder er blevet sporet hos dem. Det er særligt vigtigt for planters stofskifte.

Historie

Silicium blev opdaget i 1824 i Sverige af Jöns Jacob Berzelius som også oprensede produktet meget ved at vaske det. På grund af at silicium er så vigtigt for elektronik, så har man opkaldt "high-tech" området: Silicon Valley (Silicon er engelsk for silicium) i Californien efter grundstoffet.

Prøvesten

En prøvesten er en siliciumholdig sten, der minder om flint. Den blev i gamle dage anvendt til at vurdere lødigheden af sølv og guld, ved at man med en guld eller sølvprøve tegnede på stenen. Porer i dens overflade afslørede metalforbindelsens renhed. Prøvesten anvendtes fra oldtiden og langt op i det 20. århundrede.

Forbindelser

En stor del af jordskorpens bjergartsdannende mineraler er siliciumforbindelser (silikater) og det mest almindelige mineral er feldspat. Kvarts (SiO₂ indgår i sand og flint). Silikater indgår i store mængder i f.eks. granit, gnejs og basalt.

Her er en lille liste over eksempler på siliciumforbindelser:

• Kvartsmineraler (SiO₂):
  • ametyst (violet – lilla, krystalform)
  • citrin (gullig, ravfarve pga. lidt jern)
  • rosakvarts (rosa pga. lidt jern og titanium, krystalform)
  • opal (amorf SiO₂ + nH₂O, består af fotoniske krystaller)
  • Agat (mikroskopiske kvartskrystaller)
• Silikatformel: Si_xO_y):
  • feldspat (60% af jordskorpen)
  • granat ((Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺)₃(Al³⁺, Fe³⁺, Cr³⁺)₂(SiO₄)₃)
  • topas (med aluminium og fluor (AlF)₂SiO₄)
  • zircon (ZrSiO₄)
  • Olivin ((Mg,Fe)₂SiO₄)
  • Fedtsten (H₂Mg₃(SiO₃)₄ eller Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂).

• Siliciumsyre (H₄SiO₄)
• Selicider
• Siliciumkarbid (SiC) og andre silicium-carbonforbindelser
• Siliciumnitrid (Si₃N₄)
• Siliciumtetraflourid (SiF₄)
• Siloxan el. organosilicium-forbindelser (R₂SiO)

Eksterne links og kilder

1. Henriksen, Henning; Pawlik, Erik (2010). Bogen om Grundstofferne. Gyldendal. s. 38. ISBN 978-87-02-03685-5.
2. For the first time, living cells have formed carbon-silicon bonds. ScienceAlert 2016

• Wikimedia Commons har flere filer relateret til Silicium

Spire Denne naturvidenskabsartikel er en spire som bør udbygges. Du er velkommen til at hjælpe Wikipedia ved at udvide den.