chemie-master.de

Website für den Chemieunterricht
CHEMIE-MASTER-Periodensystem für den Schulgebrauch

Periodensystem für den Schulgebrauch von chemie-master.de


123456789101112131415161718
1H                He
2LiBe          BCNOFNe
3NaMg          AlSiPSClAr
4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBaLANHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRaACTRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
 
LanthanoideLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
ActinoideAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

28,0855 u

14Si

Silicium


  • Elementart:

    Halbmetall

  • 14. Gruppe (IUPAC)

    IV. Hauptgruppe ( IV A )

  • 3. Periode

    M-Schale

  • Elektronenkonfiguration:

    [Ne]3s23p2

  • Schmelztemperatur:

    1687 K bzw. 1413,85 °C

  • Siedetemperatur:

    3173 K bzw. 2899,85 °C

  • Dichte:

    2,33 g/cm3

  • Oxidationsstufe(n):

    +4

  • Elektronegativität:

    1,8

  • Atomradius:

    117 pm

  • Ionenradius [pm]:

    Si4–: 271
    Si4+: 26

  • 1. Ionisierungsenergie:

    786,52 kJ/mol

  • 2. Ionisierungsenergie:

    1577,15 kJ/mol

  • 3. Ionisierungsenergie:

    3231,61 kJ/mol

  • elektrische Leitfähigkeit:

    0,000000435 × 106 S/m

  • spezifischer elektrischer Widerstand:

    2298850,5747126 × 10–6 Ω×m

  • Erdkrustenhäufigkeit:

    25,8 %

  • Schalenmodell:
    Schalenmodell von Silicium
  • Energieniveauschema:
    Energieniveauschema von Silicium
  • Lewis-Schreibweise:
    Lewisschreibweise von Silicium

Silicium (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

Name:

Von »silex«, lat. Kieselstein.

Entdeckung:

Siliciumdioxid (SiO2) schon lange bekannt (Quarz, Kieselerde). Berzelius erhielt durch Reduktion von SiO2 mit Eisen zunächst die Legierung Ferrosilicium. Erst 1823 konnte er reines Silicium herstellen (Reduktion von SiF4 mit Kalium).

Eigenschaften:

Metallisch glänzendes, dunkelgraues hartes und sprödes Halbmetall.
 

Leitet den elektrischen Strom, in Säuren unlöslich, in Laugen bei Erwärmen unter Bildung von Silicat löslich:
Si + 2 KOH → K2SiO3 + 2 H2

Verbrennt bei großer Hitze zu SiO2, reagiert bei Erhitzen mit Stickstoff, Chlor, Brom, Iod und Metallen (Silicide), mit Fluor auch bei Zimmertemperatur.

Vorkommen:

Silicium stellt nach dem Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erdkruste dar (Siehe: Tabelle Erdkrustenhäufigkeit).
Es kommt nur gebunden als Siliciumdioxid SiO2 oder als Silicat vor. Silicate sind als Salze der Kieselsäuren [n H2O × m SiO2] aufzufassen.
Siliciumdioxid SiO2 liegt z.B. in den Mineralen Quarz, Bergkristall, Amethyst, Citrin, Kieselgur, Opal, Chalcedon, Feuerstein u.a. vor.


Bergkristall

Silicat-Minerale sind z.B. Feldspat, Glimmer, Augit, Plagioklas, Talk, Asbest, Smaragd, Olivin, Meerschaum, Topas, Granat, Ultramarin u.v.a.
 


Herstellung:

Reduktion von Quarz mit Kohle oder Calciumcarbid im elektrischen Ofen.

Verwendung:

Hochreines Silicium mit einem Reinheitsgrad von > 99,9999999 % wird zur Herstellung elektronischer Bauteile (Chips, Prozessoren, Solarzellen) benötigt.




Aus Silicium wird Silicon hergestellt. Ferrosilicium findet bei der Stahlherstellung Verwendung. Siliciumcarbid (SiC) wird als Schleif- und Poliermittel eingesetzt. Quarz ist ein Rohstoff für die Glasproduktion. Zement, Porzellan, Steingut und Glas sind Verbindungen des Siliciums (Silicate).

Isotope:

28Si (92,23%), 29Si (4,67%), 30Si (3,10%)