10 fatti sul silicio (elemento numero 14 o Si)

Il silicio è l’elemento numero 14 sulla tavola periodica, con il simbolo dell’elemento Si. Ecco una raccolta di fatti su questo elemento interessante e utile:

Scheda informativa sul silicone

  1. Il merito della scoperta del silicio è dato al chimico svedese Jöns Jakob Berzelius, che ha fatto reagire il fluorosilicato di potassio con il potassio per produrre silicio amorfo, che ha chiamato silicio, un nome proposto per la prima volta da Sir Humphry Davy nel 1808. Il nome deriva dalle parole latine silex o silicis , che significa “pietra focaia”. È probabile che lo scienziato inglese Humphry Davy abbia isolato silicio impuro nel 1808 e che i chimici francesi Joseph L. Gay-Lussac e Louis Jacques Thénard abbiano prodotto silicio amorfo impuro nel 1811. Berzelius è accreditato per la scoperta dell’elemento perché il suo campione è stato purificato ripetutamente lavando mentre i campioni precedenti erano impuri.
  2. Il chimico scozzese Thomas Thomson chiamò l’elemento silicio nel 1831, mantenendo parte del nome che aveva dato Berzelius, ma cambiando la fine del nome in -on perché l’elemento mostrava più somiglianze con il boro e il carbonio che con i metalli che avevano nomi -io.
  3. Il silicio è un metalloide, il che significa che ha proprietà sia dei metalli che dei non metalli. Come altri metalloidi, il silicio ha diverse forme o allotropi. Il silicio amorfo è solitamente visto come una polvere grigia, mentre il silicio cristallino è un solido grigio con un aspetto metallico lucido. Il silicio conduce l’elettricità meglio dei non metalli, ma non altrettanto bene dei metalli. In altre parole, è un semiconduttore. Il silicio ha un’elevata conduttività termica e conduce bene il calore. A differenza dei metalli, è fragile e non malleabile o duttile. Come il carbonio, di solito ha una valenza di 4 (tetravalente), ma a differenza del carbonio, il silicio può anche formare cinque o sei legami. 
  4. Il silicio è il secondo elemento più abbondante sulla Terra in massa, costituendo oltre il 27% della crosta. Si trova comunemente nei minerali di silicato, come il quarzo e la sabbia, ma solo raramente si trova come elemento libero. È l’ottavo elemento più abbondante nell’universo, che si trova a livelli di circa 8 parti per milione. È l’elemento principale in un tipo di meteorite chiamato aerolite.
  5. Il silicio è necessario per la vita vegetale e animale. Alcuni organismi acquatici, come le diatomee, usano l’elemento per costruire i loro scheletri. Gli esseri umani hanno bisogno del silicio per la salute della pelle, dei capelli, delle unghie e delle ossa e per sintetizzare le proteine ​​collagene ed elastina. L’integrazione alimentare con silicio può aumentare la densità ossea e ridurre il rischio di osteoporosi.
  6. La maggior parte del silicio viene utilizzata per produrre la lega ferrosilicio. È usato per produrre acciaio. L’elemento viene purificato per produrre semiconduttori e altri componenti elettronici. Il composto carburo di silicio è un importante abrasivo. Il biossido di silicio viene utilizzato per produrre il vetro. Poiché i minerali di silicato sono comuni, gli ossidi di silicio formano rocce e vengono utilizzati per produrre vetro e ceramica.
  7. Come l’acqua (e diversamente dalla maggior parte delle sostanze chimiche), il silicio ha una densità maggiore come liquido che come solido.
  8. Il silicio naturale è costituito da tre isotopi stabili: silicio-28, silicio-29 e silicio-30. Il silicio-28 è il più abbondante, rappresentando il 92.23% dell’elemento naturale. Sono noti anche almeno venti radioisotopi, di cui il più stabile è il silicio-32, che ha un’emivita di 170 anni.
  9. Minatori, tagliapietre e persone che vivono in regioni sabbiose possono inalare grandi quantità di composti di silicio e sviluppare una malattia polmonare chiamata silicosi. L’esposizione al silicio può verificarsi per inalazione, ingestione, contatto con la pelle e contatto con gli occhi. L’Occupational Safety and Health Administration (OSHA) stabilisce il limite legale per l’esposizione sul posto di lavoro al silicio a 15 mg / m3 di esposizione totale e 5 mg / m3 di esposizione respiratoria per una giornata lavorativa di 8 ore.
  10. Il silicio è disponibile a purezza estremamente elevata. L’elettrolisi del sale fuso della silice (biossido di silicio) o altri composti di silicio può essere utilizzata per ottenere l’elemento con una purezza> 99.9% per l’uso nei semiconduttori. Il processo Siemens è un altro metodo utilizzato per produrre silicio di elevata purezza. Questa è una forma di deposizione chimica da vapore in cui il triclorosilano gassoso viene soffiato attraverso una bacchetta di silicio puro per far crescere silicio policristallino (polisilicio) con una purezza del 99.9999%. 

Dati atomici al silicio

Nome elemento: Silicone

Simbolo dell’elemento: Si

Numero atomico: 14

Classificazione: metalloide (semimetallo)

Forma
: Solido grigio duro con una lucentezza metallica argentata.

Peso atomico: 28.0855

punto di fusione: 1414 oC, 1687 K

Punto di ebollizione: 3265 oC, 3538 K

Configurazione elettronica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Densità: 2.33 g / cm3 (come solido vicino alla temperatura ambiente); 2.57 g / cm3 (come liquido al punto di fusione)

Stati di ossidazione: 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3, -4

elettronegatività: 1.90 della scala Pauling

Raggio atomico: 111 pm

Struttura di cristallo: diamante cubico centrato sulla faccia

Calore di fusione: 50.21 kJ / mol

Calore di vaporizzazione: 383 kJ / mol

Riferimento

  • Weast, Robert (1984). CRC, Manuale di chimica e fisica. Boca Raton, Florida: pubblicazione di Chemical Rubber Company. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.