Símbolo químico del elemento silicio. Silicio en la naturaleza (25,8% en la corteza terrestre). Lo que amenaza el exceso de silicio.

propiedades físicas. El silicio es frágil. Cuando se calienta por encima de 800 ° C, su plasticidad aumenta. Es resistente a los ácidos. En un ambiente ácido, se cubre con una película de óxido insoluble y se pasiva.

El microelemento es transparente a la radiación infrarroja, a partir de una longitud de onda de 1,1 micras.

Propiedades químicas. El silicio interactúa:

• con halógenos (flúor) con la manifestación de propiedades reductoras: Si + 2F2 = SiF4. Reacciona con cloruro de hidrógeno a 300°C, con bromuro de hidrógeno a 500°C;
• con cloro cuando se calienta a 400–600°C: Si + 2Cl2 = SiCl4;
• con oxígeno cuando se calienta a 400–600°C: Si + O2 = SiO2;
• con otros no metales. A una temperatura de 2000 °C, reacciona con el carbono (Si + C = SiC) y el boro (Si + 3B = B3Si);
• con nitrógeno a una temperatura de 1000 ° C: 3Si + 2N2 = Si3N4;
• con metales para formar siliciuros: 2Ca + Si = Ca2Si;
• con ácidos - solo con una mezcla de ácido fluorhídrico y nítrico: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
• con lejía El silicio se disuelve y se forman silicato e hidrógeno: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

No interactúa con el hidrógeno.

Interacción en el cuerpo con vitaminas y minerales.

El silicio interactúa con las vitaminas, y. La combinación de cereales con cítricos y vegetales verdes se considera la más beneficiosa.

El silicio participa en la lucha contra los radicales libres. Al interactuar con metales pesados ​​(plomo), el oligoelemento forma compuestos estables. Se excretan por el sistema genitourinario. Lo mismo ocurre con las escorias y sustancias tóxicas.

El silicio mejora la absorción de hierro (Fe) y calcio (Ca), cobalto (Cb), manganeso (Mn), flúor (F).

Una disminución en la concentración de silicio en el tejido conectivo provoca daño vascular, aterosclerosis y una violación de la fuerza del tejido óseo.

El papel del silicio en la aparición y el curso de diversas enfermedades.

Con la falta de silicio en el cuerpo, aumenta la concentración de colesterol en la sangre. Debido a esto, se forman placas de colesterol, la salida empeora.

Cuando el silicio se consume menos de 20 mg por día, la inmunidad se debilita. Aparecen erupciones alérgicas, la piel se vuelve seca y escamosa, se desarrolla un hongo.

El cabello se adelgaza, el cuero cabelludo se descama y pica. Las placas ungueales están deformadas.

La capacidad de trabajo y el estado mental empeoran debido a la alteración del flujo de sangre y la saturación del cerebro con oxígeno.

Con una disminución en la cantidad de silicio en el cuerpo a 1.2-1.6%, está plagado de accidentes cerebrovasculares, ataques cardíacos, diabetes mellitus, virus de la hepatitis y oncología.

Un exceso de silicio conduce a la deposición de sales en el tracto urinario y las articulaciones, fibrosis y patologías de los vasos sanguíneos. En el peor de los casos, el hígado se agranda, las extremidades se hinchan, la piel se vuelve azul y aparece dificultad para respirar.

potencial funcional del silicio

La tarea principal del silicio en el cuerpo es la formación de hueso, tejido cartilaginoso y paredes de los vasos. El 90% del mineral se encuentra en el tejido conectivo y óseo, los ganglios linfáticos, la glándula tiroides, el cabello y la piel. Sin embargo, el potencial funcional del elemento químico no se limita a esto. Gracias al silicio:

• se fortalecen huesos y ligamentos. Cuantos más minerales hay en el primero, más fuerte es. Una disminución en la concentración de silicio en el tejido óseo está cargada de osteoporosis y aterosclerosis. Para el cartílago, es importante la síntesis de glicosaminoglicanos;
• previene la degeneración de los discos intervertebrales. Estos últimos consisten en placas de tejido cartilaginoso. Cuanto menos silicio, más rápido se desgasta la placa. Si se forma una grieta en él, el líquido cefalorraquídeo comenzará a salir. Esto está lleno de protuberancias y hernias;
• se restaura el tejido óseo. Los huesos, ligamentos y tendones crecen juntos de forma muy difícil y larga;
• mejora el estado de la piel, uñas y cabello. Contienen la mayor concentración de un elemento químico. La piel seca y escamosa, el cabello quebradizo y sin brillo, las uñas exfoliadas son signos de deficiencia de silicio;
• el metabolismo se estabiliza. Gracias al silicio se absorben las tres cuartas partes del 70% de los elementos químicos. El mineral está involucrado en el metabolismo de proteínas y carbohidratos;
• se fortalece la inmunidad. Gracias al silicio, se acelera la fagocitosis, la formación de células especiales del sistema inmunitario. Su función principal es la descomposición de estructuras de proteínas extrañas. Si una infección viral ingresa al cuerpo, los fagocitos envuelven al enemigo y lo destruyen;
• Elimina metales pesados ​​y toxinas. El óxido de silicio reacciona con ellos, los convierte en compuestos neutros para el organismo, que se excretan en la orina;
• se fortalecen las paredes de los vasos sanguíneos, las válvulas del corazón, la cubierta de los órganos del tracto gastrointestinal. La base de la pared del vaso es la elastina, que se sintetiza utilizando silicio;
• disminuye la permeabilidad de las paredes de los vasos sanguíneos, disminuyen los signos de varices, tromboflebitis y vasculitis;
• se previene el cáncer. Las propiedades antioxidantes de las vitaminas C, A, E se ven reforzadas por la interacción con el silicio. Es más fácil para el cuerpo combatir los radicales libres;
• Se previenen enfermedades cerebrales. Con la falta de silicio, las paredes de los vasos sanguíneos se vuelven más blandas, transportan mal la sangre al cerebro, lo que conduce a la hipoxia: falta de oxígeno, por lo que el cerebro no funciona a plena capacidad. Las neuronas cerebrales no pueden dar ni recibir órdenes sin silicio. Como resultado, las habilidades motoras de los movimientos se alteran, los vasos se estrechan, la cabeza duele y se siente mareada y el estado de salud empeora.

Fuentes de silicio

Categoría	Producto	Contenido aproximado de silicio
Aceite vegetal	Cedro, sésamo, mostaza, almendra, oliva, cacahuete, calabaza, linaza, soja
aceites animales	Cordero, ternera, grasa de cerdo, manteca de cerdo, margarina, mantequilla Pescado: lenguado, halibut, salmón chinook	Insignificante, después del procesamiento, el silicio está ausente.
El jugo	Uva, pera, arándano	En un vaso - 24% del requerimiento diario de un microelemento
nueces	Nueces, avellanas, pistachos, pipas de girasol	En un puñado de frutos secos del 12 al 100% del requerimiento diario. La mayor cantidad de silicio está en nueces y avellanas (100% en 50 g), la menor en pistachos (25% en 50 g)
Cereales	Arroz integral, avena, mijo, salvado de trigo, maíz, cebada	Una ración de papilla (200 g) contiene el requerimiento diario de silicio
Verduras	Repollo blanco, cebollas, apio, pepinos, zanahorias, espinacas, papas, rábanos, remolachas. Además de tomates, pimientos, ruibarbo; frijoles, judías verdes y soja
frutas y bayas	albaricoques, plátanos, manzanas; fresa, cereza, ciruela	En 200 g de frutas, hasta el 40% de la ingesta diaria de silicio, en la misma cantidad de bayas, hasta el 30%
Frutas secas	Dátiles, higos, pasas
Productos lacteos	Leche agria, kéfir, huevos.
Carne y comida de mar	pollo, ternera; algas marinas, algas marinas

• arroz integral - 1240;
• avena - 1000;
• mijo - 754;
• cebada - 600;
• soja - 177;
• alforfón - 120;
• frijoles - 92;
• Guisantes - 83;
• alcachofa de Jerusalén - 80;
• Maíz - 60;
• Avellana - 51;
• Espinacas - 42;
• Riazhenka - 34;
• perejil - 31;
• coliflor - 24;
• Lechuga de hoja verde - 18;
• melocotón - 10;
• Madreselva - 10.

¡Consejo! ¿Quieres reponer rápidamente las reservas de silicio en el cuerpo? Olvídate de la carne con una guarnición. La propia carne, aunque contiene una cantidad suficiente de silicio (30-50 mg por 100 g), impide su absorción por parte de otros productos. La comida separada es lo contrario. Combine arroz integral, cebada, mijo, mijo, trigo sarraceno con verduras y frutas. Organice días de "ayuno" con albaricoques, peras y cerezas.

Combinación con otros nutrientes.

Evite combinar silicio con aluminio. La acción de este último es opuesta a la acción del silicio.

El silicio, junto con otros oligoelementos, participa en las reacciones químicas de síntesis del colágeno y la elastina, que forman parte del tejido conectivo de la piel, el cabello y las uñas.

El silicio potencia las propiedades antioxidantes de las vitaminas C, A, E. Estas últimas combaten los radicales libres que causan cáncer.

Para prevenir el cáncer, coma juntos estos productos (descritos en la tabla)

Alimentos ricos en vitamina A:	Alimentos ricos en vitamina C:	Alimentos ricos en vitamina E:
zanahorias, perejil, acedera y fresno de montaña; guisantes verdes frescos, espinacas; guisantes, hojas de lechuga; calabaza, tomate, melocotón, albaricoque; repollo blanco, judías verdes, ciruela azul, mora; pimiento rojo, papas, cebollas verdes; rosal silvestre, espino amarillo, ciruelas pasas; lentejas, soja, manzanas; calabazas; ortiga, menta	bayas de espino amarillo, fresas, grosellas negras; frutas cítricas, rábano picante; fresa, piña; plátano, cereza; brócoli de repollo blanco, coles de Bruselas, chucrut; cebollas verdes tiernas; frambuesa, mango; pimiento verde, rábano, espinaca	repollo, tomates, raíz de apio, calabaza; verduras, pimientos dulces, guisantes; zanahorias, maíz; frambuesas, arándanos, varios frutos secos; grosella negra, rosa silvestre (fresca), ciruela; sésamo, amapola, cebada, avena, legumbres

El óxido de silicio interactúa en el cuerpo con metales pesados ​​(plomo) y toxinas. Como resultado de una reacción química, se forman compuestos estables que son excretados del cuerpo por los riñones.

Tarifa diaria

La ingesta diaria de silicio (enumerada a continuación) se calcula solo para adultos. No se han establecido los niveles máximos tolerables de ingesta de silicio para niños y adolescentes.

• Los niños menores de 6 meses y después de 7 meses están ausentes.

• De 1 a 13 años - ninguno.
• Adolescentes (hombres y mujeres) - ninguno.
• Adultos - 20-50 mg.

Cuando se usan preparaciones que contienen silicio (Atoxil), la dosis diaria en niños mayores de 7 años y adultos es de 12 g, la dosis máxima del medicamento es de 24 gramos por día. Para niños de un año a 7 años: 150-200 mg del medicamento por kilogramo de peso corporal.

Deficiencia y exceso de silicio

La deficiencia de silicio puede ser causada por:

La falta de silicio en el cuerpo es peligrosa en las siguientes condiciones:

• alta concentración de colesterol en la sangre. El colesterol obstruye los vasos sanguíneos (se forman "placas" de zolesterol), la sangre se vuelve más viscosa y su salida empeora;
• predisposición a enfermedades fúngicas. Cuanto menos silicio, más débil es el sistema inmunológico. Cuando una infección viral ingresa al cuerpo, los fagocitos (células especiales del sistema inmunológico) se producen en cantidades insuficientes;
• caspa, pérdida de cabello y adelgazamiento del cabello. La elasticidad del cabello y la piel es el mérito de la elastina y el colágeno, que se sintetizan gracias al silicio. Su deficiencia afecta el estado de la piel, cabello y uñas;
• cambios de humor. No solo la capacidad de trabajo, sino también el estado mental de una persona depende de la saturación del cerebro con oxígeno. Debido a las paredes debilitadas de los vasos sanguíneos, la sangre no fluye bien al cerebro. No hay suficiente oxígeno para realizar las operaciones mentales habituales. Los cambios de humor y el deterioro del rendimiento son el resultado de la falta de silicio. Lo mismo sucede cuando cambia el clima;
• enfermedades cardiovasculares. La razón es la misma: paredes debilitadas de los vasos sanguíneos;
• diabetes mellitus La razón es un aumento en la concentración de glucosa en la sangre y la incapacidad del cuerpo para reducirla.

• del 1,2 al 4,7%: accidente cerebrovascular y ataque cardíaco;
• 1,4% o menos - diabetes mellitus;
• 1,6% o menos - virus de la hepatitis;
• 1,3% - enfermedades oncológicas.

¡Consejo! El silicio está involucrado en todo tipo de intercambio. Almacenado en las paredes de los vasos sanguíneos, el microelemento los protege de la penetración de las grasas en el plasma sanguíneo y bloquea el torrente sanguíneo.

Aumente la cantidad de alimentos que contienen silicio en su dieta durante:

• cansancio físico y emocional. Una ración de cereales para el desayuno, un plato grande de ensalada verde para el almuerzo y un vaso de leche fermentada horneada o kéfir antes de acostarse garantizan un subidón de energía;
• embarazo y lactancia La inmunidad del bebé y de la madre depende de la correcta alimentación. 20-50 mg de silicio por día harán que los huesos sean fuertes y la piel elástica;
• preparación para la competencia. Cuantos más costos de energía, más alimentos que contengan silicio deben estar en la dieta. Prevendrán la fragilidad de los huesos y el esguince de ligamentos y tendones;
• pubertad. El dolor en las rodillas (enfermedad de Schlater) es común. Las células óseas se dividen más rápido que las células conectivas. Este último no solo mantiene el hueso en una posición anatómicamente correcta, sino que también lo protege contra daños mecánicos. Los arándanos, las nueces y las peras son un excelente refrigerio para un adolescente.

Si el estado de la piel, cabello y uñas no es satisfactorio, apóyate en cereales y zumos. Jugo de uva para mañana, jugo de arándano para el almuerzo y jugo de pera para la cena son el primer paso para una piel elástica y tonificada.

Lo que amenaza el exceso de silicio.

Es imposible enfermarse debido a un exceso de silicio en la dieta, pero los residentes de áreas con un alto contenido de silicio en el suelo o el agua están en riesgo.

Debido a la alta concentración de silicio en el cuerpo:

• las sales se depositan en el tracto urinario, articulaciones y otros órganos;
• la fibrosis se desarrolla en los vasos sanguíneos y en todo el cuerpo como un todo. Síntomas: respiración rápida con esfuerzo ligero, disminución de la capacidad pulmonar, presión arterial baja;
• el ventrículo derecho se expande y se hipertrofia ("cor pulmonale");
• el hígado aumenta, las extremidades se hinchan, la piel se vuelve azul;
• aumenta la irritabilidad, se desarrolla el síndrome asténico;
• mayor riesgo de infecciones del tracto respiratorio superior. El más común de ellos es la silicosis. La enfermedad se desarrolla debido a la inhalación de polvo que contiene dióxido de silicio y se desarrolla de forma crónica. A medida que avanza la enfermedad, crece tejido conectivo en los pulmones del paciente. Se altera el intercambio normal de gases y, en su contexto, se desarrolla tuberculosis, enfisema o cáncer de pulmón.

Están en riesgo los trabajadores de minas, fundiciones, fabricantes de materiales refractarios y productos cerámicos. La enfermedad se señala por dificultad para respirar, dificultad para respirar y tos. Los síntomas se agravan con el esfuerzo físico. La porcelana y loza, la producción de vidrio, los yacimientos de minerales de metales no ferrosos y preciosos, el pulido con chorro de arena de piezas fundidas son objetos potencialmente peligrosos.

Un exceso de silicio se evidencia por una disminución y aumento de la temperatura corporal, depresión, fatiga general y somnolencia.

Con tales signos, incluya zanahorias, remolachas, papas, alcachofas de Jerusalén, así como albaricoques, cerezas, plátanos y fresas en la dieta.

Productos que contienen silicio

A pesar de que el cuerpo de un adulto contiene 1-2 g de silicio, una porción adicional no duele. Por día, con comida y agua, un adulto consume alrededor de 3,5 mg de silicio. Un adulto gasta tres veces más en el metabolismo principal: alrededor de 9 mg. Las razones del mayor uso de silicio son la mala ecología, los procesos oxidativos que provocan la formación de radicales libres y el estrés. No puede prescindir solo de los productos que contienen silicio: abastézcase de medicamentos o plantas medicinales.

Los poseedores del récord del contenido de silicio son el enebro, la cola de caballo, el tanaceto, el ajenjo y el ginkgo biloba. Así como manzanilla de campo, tomillo, nuez china y eucalipto.

La deficiencia de silicio se puede llenar con agua de silicio. Una de las propiedades de un oligoelemento es la estructuración de las moléculas de agua. Dicha agua no es adecuada para la vida de microorganismos patógenos, protozoos, hongos, toxinas y elementos químicos extraños.

El agua de silicona en sabor y frescura se parece al agua derretida.

Para purificar y enriquecer el agua con silicio en casa, debes:

• compre guijarros de pedernal en una farmacia: cuanto más pequeños, mejor (cuanto mayor sea el área de contacto entre el pedernal y el agua);
• poner en agua a razón de 50 g de piedras por 3 litros de agua;
• infundir agua en un recipiente de vidrio a temperatura ambiente en un lugar oscuro durante 3-4 días. Cuanto más tiempo se infunde el agua, más pronunciado es el efecto terapéutico;
• vierta el agua preparada en otro recipiente, dejando la capa inferior de 3 a 4 cm de profundidad (no se puede usar debido a la acumulación de toxinas).
• en un recipiente sellado, el agua se almacena hasta por un año y medio.
• Se puede beber agua de silicona en cualquier cantidad para la prevención de la aterosclerosis, hipertensión y urolitiasis, patología de la piel y diabetes, enfermedades infecciosas y oncológicas, varices e incluso enfermedades neuropsiquiátricas.

Atoxil (Atoxil). El principio activo de Atoxil es dióxido de silicio.

Forma de liberación:

• polvo para la preparación de suspensiones;
• botellas de 12 g de la droga;
• viales de 10 mg de la droga;
• Sobres de 2 g, 20 sobres por envase.

Efecto farmacológico. Actúa como enterosorbente, tiene efecto cicatrizante, antialérgico, antimicrobiano, bacteriostático y desintoxicante.

En los órganos del tracto gastrointestinal, el medicamento absorbe toxinas exógenas y endógenas (alérgenos bacterianos y alimentarios, endotoxinas de microorganismos, sustancias tóxicas) y las elimina.

Acelera el transporte de toxinas desde la sangre, la linfa y los tejidos hasta el tubo digestivo.

Indicaciones: diarrea, salmonelosis, hepatitis viral A y B, enfermedades alérgicas (diátesis, dermatitis atópica), quemaduras, úlceras tróficas, heridas purulentas.

Se utiliza para enfermedades renales, enterocolitis, hepatitis tóxica, cirrosis hepática, hepatocolecistitis, intoxicación por drogas y alcohol, enfermedades de la piel (eccema, dermatitis, neurodermatitis), intoxicación con procesos sépticos purulentos y enfermedad por quemaduras.

Cómo aplicar:

• Botella. Abra la botella (botella) con el polvo, agregue hasta la marca de 250 ml en agua potable limpia, agite hasta que quede suave.
• Bolsita. Disolver 1-2 sobres en 100-150 ml de agua potable limpia. Tomar una hora antes de las comidas o medicamentos.

La duración del tratamiento de infecciones intestinales agudas es de 3-5 días. El curso de la terapia es de hasta 15 días. En el tratamiento de la hepatitis viral - 7-10 días.

Efectos secundarios efectos: estreñimiento.

Contraindicaciones: exacerbación de la úlcera péptica del duodeno y estómago, erosión y úlceras de la membrana mucosa de los intestinos grueso y delgado, obstrucción intestinal, hipersensibilidad al dióxido de silicio.

El medicamento no se prescribe para niños menores de un año, embarazadas y lactantes.

Interacción con drogas:

• con ácido acetilsalicílico (aspirina) - aumento de la disgregación plaquetaria;
• con simvastatina y ácido nicotínico: una disminución en los niveles sanguíneos de fracciones aterogénicas de indicadores del espectro lipídico y un aumento en el nivel de lipoproteínas VP y colesterol;
• con antisépticos (Trifuran, Furacillin, Chlorhexidine, Bifuran, etc.) - aumentando la efectividad de la terapia para procesos inflamatorios purulentos.

2349,85 °C (2623 K)

Oud. calor de fusión

50,6 kJ/mol

Oud. calor de evaporacion

383 kJ/mol

Capacidad calorífica molar La red cristalina de una sustancia simple. Estructura de celosía

cúbico, diamante

Parámetros de celosía Debye temperatura Otras características Conductividad térmica

(300 K) 149 W/(m·K)

Espectro de emisión

14
3s 2 3p 2

origen del nombre

Muy a menudo, el silicio se presenta en la naturaleza en forma de sílice, compuestos basados ​​​​en dióxido de silicio (IV) SiO 2 (alrededor del 12% de la masa de la corteza terrestre). Los principales minerales y rocas formadas por sílice son arena (de río y cuarzo), cuarzo y cuarcitas, sílex, feldespatos. El segundo grupo más común de compuestos de silicio en la naturaleza son los silicatos y los aluminosilicatos.

Se señalan hechos aislados de encontrar silicio puro en forma nativa.

Recibo

El silicio libre se obtiene calcinando arena blanca fina (dióxido de silicio) con magnesio:

$\backslash mathsf(SiO\_2+2Mg\; \backslash \; \backslash rightarrow\; \backslash \; 2MgO+Si)$

Esto crea silicio amorfo, que tiene la apariencia de un polvo marrón.

En la industria, el silicio de pureza técnica se obtiene reduciendo la masa fundida de SiO 2 con coque a una temperatura de unos 1800 °C en hornos de cuba de mineral térmico. La pureza del silicio así obtenido puede alcanzar el 99,9% (las principales impurezas son el carbono y los metales).

Es posible una mayor purificación del silicio de las impurezas.

• La limpieza en el laboratorio se puede realizar mediante la obtención preliminar de siliciuro de magnesio Mg 2 Si. Además, el monosilano SiH 4 gaseoso se obtiene a partir de siliciuro de magnesio utilizando ácido clorhídrico o acético. El monosilano se purifica por destilación, sorción y otros métodos y luego se descompone en silicio e hidrógeno a una temperatura de alrededor de 1000 °C.
• La purificación del silicio a escala industrial se lleva a cabo mediante cloración directa del silicio. En este caso, se forman compuestos de la composición SiCl 4 , SiHCl 3 y SiH 2 Cl 2 . Se purifican de las impurezas de varias maneras (por lo general, por destilación y desproporción) y, en la etapa final, se reducen con hidrógeno puro a temperaturas de 900 a 1100 ° C.
• Se están desarrollando tecnologías industriales de purificación de silicio más baratas, limpias y eficientes. Para 2010, estos incluyen tecnologías de purificación de silicio que utilizan flúor (en lugar de cloro); tecnologías que involucran la destilación de monóxido de silicio; tecnologías basadas en el grabado de impurezas que se concentran en los límites intergranulares.

El contenido de impurezas en el silicio pospurificado se puede reducir al 10-8-10-6% en peso. Con más detalle, los problemas de obtención de silicio ultrapuro se analizan en el artículo Silicio policristalino.

El método para obtener silicio en su forma pura fue desarrollado por Nikolai Nikolaevich Beketov.

Propiedades físicas

La red cristalina de silicio es de tipo diamante cúbico centrado en las caras, parámetro a = 0,54307 nm (también se obtuvieron otras modificaciones polimórficas del silicio a altas presiones), pero debido a la mayor longitud de enlace entre los átomos de Si-Si en comparación con el enlace C-C de longitud, la dureza del silicio es significativamente menor que la de un diamante. El silicio es quebradizo, solo cuando se calienta por encima de los 800 °C se vuelve plástico. Es transparente a la radiación infrarroja de una longitud de onda de 1,1 µm. La concentración intrínseca de portadores de carga es 5,81·10 15 m −3 (para una temperatura de 300 K).

Propiedades electrofísicas

El silicio elemental en forma monocristalina es un semiconductor de brecha indirecta. La banda prohibida a temperatura ambiente es de 1,12 eV, ya T = 0 K - 1,21 eV. La concentración de portadores de carga intrínseca en el silicio en condiciones normales es de aproximadamente 1,5·10 10 cm −3 .

Las propiedades electrofísicas del silicio cristalino están muy influenciadas por las impurezas que contiene. Para obtener cristales de silicio con conductividad de hueco, se introducen en el silicio átomos de elementos del grupo III, como boro, aluminio, galio, indio. Para obtener cristales de silicio con conductividad electrónica, se introducen en el silicio átomos de elementos del grupo V, como fósforo, arsénico, antimonio.

Al crear dispositivos electrónicos basados ​​en silicio, se utiliza principalmente la capa cercana a la superficie de un solo cristal (hasta decenas de micrones de espesor), por lo que la calidad de la superficie del cristal puede tener un impacto significativo en las propiedades electrofísicas del silicio y, en consecuencia. , sobre las propiedades del dispositivo electrónico creado. Al crear algunos dispositivos, se utiliza la tecnología que modifica la superficie de un solo cristal, por ejemplo, el tratamiento de la superficie de silicio con varios reactivos químicos y su irradiación.

Propiedades químicas

Al igual que los átomos de carbono, los átomos de silicio se caracterizan por el estado de hibridación sp 3 de los orbitales. En relación con la hibridación, el silicio cristalino puro forma una red similar a un diamante en la que el silicio es tetravalente. En los compuestos, el silicio suele manifestarse también como un elemento tetravalente con un estado de oxidación de +4 o -4. Hay compuestos de silicio divalentes, por ejemplo, óxido de silicio (II) - SiO.

En condiciones normales, el silicio es químicamente inactivo y reacciona activamente solo con flúor gaseoso, con la formación de tetrafluoruro de silicio volátil SiF 4 . Tal "inactividad" del silicio está asociada con la pasivación de la superficie por una capa a nanoescala de dióxido de silicio, que se forma inmediatamente en presencia de oxígeno, aire o agua (vapor de agua).

oxígeno para formar dióxido de SiO 2, el proceso va acompañado de un aumento en el espesor de la capa de dióxido en la superficie, la velocidad del proceso de oxidación está limitada por la difusión de oxígeno atómico a través de la película de dióxido.

Cuando se calienta a temperaturas superiores a 400-500 ° C, el silicio reacciona con cloro, bromo y yodo, con la formación de los correspondientes tetrahaluros fácilmente volátiles SiHal 4 y, posiblemente, haluros de una composición más compleja.

Los compuestos de metales con silicio (siliciuros) son materiales ampliamente utilizados en la industria (por ejemplo, electrónica y atómica) con una amplia gama de propiedades químicas, eléctricas y nucleares útiles (resistencia a la oxidación, neutrones, etc.). Los siliciuros de varios elementos son importantes materiales termoeléctricos.

Los compuestos de silicio sirven como base para la producción de vidrio y cemento. La industria del silicato se dedica a la producción de vidrio y cemento. También produce cerámica de silicato: ladrillo, porcelana, loza y productos a partir de ellos.

La cola de silicato es ampliamente conocida, utilizada en la construcción como desecante, en pirotecnia y en la vida cotidiana para pegar papel.

Los aceites de silicona y las siliconas, materiales basados ​​en compuestos organosilícicos, se han generalizado.

Rol biológico

Para algunos organismos, el silicio es un nutriente esencial. Es parte de las estructuras de soporte en plantas y estructuras esqueléticas en animales. En grandes cantidades, el silicio es concentrado por organismos marinos: diatomeas, radiolarios, esponjas. Las colas de caballo y los cereales concentran grandes cantidades de silicio, principalmente las subfamilias Bambú y Arroz, incluido el arroz de siembra. El tejido muscular humano contiene (1-2) 10 -2% de silicio, tejido óseo - 17 10 -4%, sangre - 3,9 mg / l. Con los alimentos, hasta 1 g de silicio ingresa al cuerpo humano diariamente.

Las normas de concentraciones máximas permisibles para el silicio están ligadas al contenido de polvo de dióxido de silicio en el aire. Esto se debe a las peculiaridades de la química del silicio:

• El silicio puro, así como el carburo de silicio, en contacto con el agua o el oxígeno atmosférico forma una película impermeable de dióxido de silicio (SiO 2) en la superficie, que pasiva la superficie;
• Muchos compuestos de organosilicio en contacto con el oxígeno atmosférico y el vapor de agua se oxidan o hidrolizan, formando eventualmente dióxido de silicio;
• El monóxido de silicio (SiO) en el aire es capaz (a veces con una explosión) de oxidación adicional a dióxido de silicio altamente disperso.

El dióxido de silicio en condiciones normales es siempre una sustancia sólida bioinerte, no degradable, propensa a la formación de polvo, que consiste en partículas con bordes afilados. El efecto nocivo del dióxido de silicio y la mayoría de los siliciuros y silicatos se basa en el efecto irritante y fibrogénico, en la acumulación de una sustancia en el tejido pulmonar, que provoca una enfermedad grave: la silicosis. Los respiradores contra el polvo se utilizan para proteger los órganos respiratorios de las partículas de polvo. Sin embargo, incluso cuando se utiliza equipo de protección personal para la nasofaringe, la garganta de las personas que trabajan sistemáticamente en condiciones polvorientas con compuestos de silicio y especialmente con monóxido de silicio presentan signos de procesos inflamatorios en las membranas mucosas.

ver también

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Comentarios

notas

Literatura

• Samsonov. G. V. Siliciuros y su uso en ingeniería. - Kiev, Editorial de la Academia de Ciencias de la RSS de Ucrania, 1959. - 204 p. de enfermo

Enlaces

Sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev
																												Si
																											no		Arriba		nosotros	Uuo
	ue	ubn	Ubú	Un extracto que caracteriza a Silicon: estarás bien, desplegando el frente frente al enemigo, muy bien. “El enemigo aún está lejos, Su Excelencia. Por disposición... - ¡Disposición! - exclamó Kutuzov con amargura, - ¿y quién te dijo esto?... Por favor, haz lo que te ordenan. - Escucho con. - Mon cher, - dijo Nesvitsky en un susurro al príncipe Andrei, - le vieux est d "une humeur de chien. [Querida, nuestro viejo está muy malhumorado]. Un oficial austríaco con una pluma verde en el sombrero, con un uniforme blanco, galopaba hacia Kutuzov y le preguntó en nombre del emperador: ¿se adelantó la cuarta columna? Kutuzov, sin responderle, se dio la vuelta y sus ojos se posaron accidentalmente en el príncipe Andrei, que estaba de pie a su lado. Al ver a Bolkonsky, Kutuzov suavizó la expresión enojada y cáustica de su mirada, como si se diera cuenta de que su ayudante no tenía la culpa de lo que se estaba haciendo. Y, sin responder al ayudante austríaco, se volvió hacia Bolkonsky: - Allez voir, mon cher, si la troisieme division a depasse le village. Dites lui de s "arreter et d" attendre mes ordres. [Ve, querida, mira si la tercera división ha pasado por el pueblo. Dile que se detenga y espere mi orden.] Tan pronto como el Príncipe Andrei se fue, lo detuvo. “Et demandez lui, si les tirailleurs sont postes”, agregó. - Ce qu "ils font, ce qu" ils font! [Y pregunta si se colocan las flechas. – ¡Qué están haciendo, qué están haciendo!] – se dijo a sí mismo, aún sin responderle al austriaco. El príncipe Andrei salió al galope para cumplir la orden. Habiendo alcanzado a todos los batallones que caminaban al frente, detuvo a la 3.ª división y se aseguró de que, efectivamente, no hubiera línea de fusileros delante de nuestras columnas. El comandante del regimiento del regimiento al frente estaba muy sorprendido por la orden que le dio el comandante en jefe de dispersar a los tiradores. El comandante del regimiento se quedó allí con la plena confianza de que todavía había tropas delante de él y que el enemigo no podía estar más cerca de 10 verstas. De hecho, no se veía nada más adelante, excepto el área desértica, inclinada hacia adelante y cubierta por una espesa niebla. Ordenando en nombre del comandante en jefe que se cumpliera la omisión, el príncipe Andrei regresó al galope. Kutuzov se quedó quieto en el mismo lugar y, bajándose senilmente en la silla con su cuerpo gordo, bostezó pesadamente, cerrando los ojos. Las tropas ya no se movían, pero sus armas estaban a sus pies. “Bien, bien”, le dijo al príncipe Andrei y se volvió hacia el general, quien, con un reloj en las manos, dijo que era hora de moverse, ya que todas las columnas del flanco izquierdo ya habían descendido. "Todavía tendremos tiempo, Su Excelencia", dijo Kutuzov entre un bostezo. - ¡Lo haremos! el Repitió. En este momento, detrás de Kutuzov, los sonidos de los regimientos de saludo se escucharon en la distancia, y estas voces comenzaron a acercarse rápidamente a lo largo de toda la línea extendida de columnas rusas que avanzaban. Era evidente que aquel con quien saludaron manejaba rápido. Cuando los soldados del regimiento frente al cual estaba Kutuzov gritaron, condujo un poco hacia un lado y miró a su alrededor con el ceño fruncido. En el camino de Pracen, un escuadrón de jinetes multicolores galopaba, por así decirlo. Dos de ellos galopaban uno al lado del otro delante del resto. Uno vestía un uniforme negro con una pluma blanca sobre un caballo inglés rojo, el otro vestía un uniforme blanco sobre un caballo negro. Estos eran dos emperadores con séquito. Kutuzov, con la afectación de un combatiente en el frente, ordenó a las tropas que se cuadraban y, saludando, cabalgó hacia el emperador. Toda su figura y sus modales cambiaron repentinamente. Tomó la apariencia de una persona subordinada e irracional. Él, con una afectación de deferencia que evidentemente disgustó al emperador Alejandro, se acercó a caballo y lo saludó. Una impresión desagradable, solo como los restos de niebla en un cielo despejado, recorrió el rostro joven y feliz del emperador y desapareció. Estaba, después de la mala salud, un poco más delgado ese día que en el campo de Olmutz, donde Bolkonsky lo había visto por primera vez en el extranjero; pero la misma encantadora combinación de majestuosidad y mansedumbre estaba en sus hermosos ojos grises, y en sus finos labios la misma posibilidad de varias expresiones y la expresión predominante de una juventud complaciente e inocente. En la revisión de Olmyutsky fue más majestuoso, aquí fue más alegre y enérgico. Se ruborizó un poco mientras galopaba aquellas tres verstas, y, deteniendo su caballo, suspiró aliviado y miró a su alrededor los rostros de su séquito, tan jóvenes, tan animados como los suyos. Chartorizhsky y Novosiltsev, y el Príncipe Bolkonsky, y Stroganov, y otros, todos ricamente vestidos, alegres, jóvenes, en caballos hermosos, bien cuidados, frescos, solo un poco sudorosos, hablando y sonriendo, se detuvieron detrás del soberano. El emperador Franz, un joven rubicundo y de rostro alargado, estaba sentado muy erguido sobre un hermoso semental negro y miraba a su alrededor con ansiedad y sin prisa. Llamó a uno de sus ayudantes blancos y le preguntó algo. "Así es, a qué hora se fueron", pensó el príncipe Andrei, mirando a su viejo conocido, con una sonrisa que no pudo contener, recordando a su audiencia. En el séquito de los emperadores se seleccionaron excelentes compañeros ordenanzas, regimientos de guardias y ejércitos rusos y austríacos. Entre ellos, los hermosos caballos reales de repuesto fueron conducidos por bereytors en mantas bordadas. Era como si a través de la ventana disuelta de repente oliera a aire fresco del campo en la habitación mal ventilada, por lo que la sombría sede de Kutuzov olía a juventud, energía y confianza en el éxito de este joven brillante que galopaba hacia arriba. - ¿Por qué no empiezas tú, Mikhail Larionovich? - El emperador Alejandro se volvió apresuradamente hacia Kutuzov, al mismo tiempo que miraba cortésmente al emperador Franz. "Estoy esperando, Su Majestad", respondió Kutuzov, inclinándose hacia adelante con respeto. El Emperador agachó la oreja, frunciendo el ceño ligeramente para mostrar que no había oído. "Estoy esperando, Su Majestad", repitió Kutuzov (el príncipe Andrey notó que el labio superior de Kutuzov temblaba de forma poco natural mientras esperaba esto). “No todas las columnas se han reunido todavía, Su Majestad. El soberano escuchó, pero esta respuesta, aparentemente, no le agradó; se encogió de hombros encorvados, miró a Novosiltsev, que estaba de pie a su lado, como si se quejara de Kutuzov con esta mirada. "Después de todo, no estamos en Tsaritsyn Meadow, Mikhail Larionovich, donde no comienzan el desfile hasta que llegan todos los regimientos", dijo el soberano, mirando nuevamente a los ojos del emperador Franz, como si lo invitara, si no participar, luego escuchar lo que Él habla; pero el emperador Franz, que seguía mirando a su alrededor, no escuchó. —Por eso no empiezo, señor —dijo Kutuzov con voz sonora, como advirtiendo la posibilidad de no ser escuchado, y algo volvió a temblar en su rostro—. “Es por eso que no empiezo, señor, porque no estamos en el desfile y no en el Prado de Tsaritsy”, dijo clara y distintamente. En el séquito del soberano, todos los rostros, intercambiando instantáneamente miradas entre sí, expresaron murmuraciones y reproches. "No importa la edad que tenga, no debería, no debería hablar así", expresaron estos rostros. El soberano miró intensa y atentamente a los ojos de Kutuzov, esperando que dijera algo más. Pero Kutuzov, por su parte, inclinando respetuosamente la cabeza, también parecía estar esperando. El silencio duró alrededor de un minuto. "Sin embargo, si lo ordena, su majestad", dijo Kutuzov, levantando la cabeza y cambiando nuevamente su tono al tono anterior de un general estúpido, irrazonable pero obediente. Tocó al caballo y, habiendo llamado al jefe de la columna Miloradovich, le dio la orden de avanzar. El ejército volvió a moverse, y dos batallones del regimiento de Novgorod y un batallón del regimiento de Apsheron avanzaron más allá del soberano. Mientras pasaba este batallón de Apsheron, Miloradovich de rostro rubicundo, sin abrigo, con uniforme y órdenes y con un sombrero con un gran sultán, puesto de lado y del campo, la marcha galopaba hacia adelante y, saludando valientemente, detenía las riendas. el caballo delante del soberano. “Dios lo bendiga, general”, le dijo el emperador. - Ma foi, sire, nous ferons ce que qui sera dans notre possibilite, sire, [De verdad, su majestad, haremos lo que nos sea posible, su majestad] - respondió alegremente, sin embargo provocando una burla. sonrisa del séquito de caballeros del soberano con su mal acento francés. Miloradovich hizo girar bruscamente a su caballo y se colocó un poco detrás del soberano. Los absheronios, emocionados por la presencia del soberano, valientemente, golpeando enérgicamente sus pies, pasaron junto a los emperadores y sus séquitos. - ¡Tipos! - Gritó Miloradovich en voz alta, segura de sí misma y alegre, aparentemente excitado hasta tal punto por los sonidos de los disparos, la expectativa de la batalla y la vista de los buenos compañeros del Apsheron, todavía sus camaradas Suvorov, pasando rápidamente por el emperadores, que se olvidó de la presencia del soberano. - ¡Chicos, no toméis el primer pueblo! él gritó. - ¡Encantado de intentarlo! gritaron los soldados. El caballo del soberano se espantó ante un grito inesperado. Este caballo, que había llevado al soberano en las revisiones en Rusia, aquí, en el Campo de Austerlitz, llevó a su jinete, resistiendo sus golpes dispersos con el pie izquierdo, alertando sus oídos al sonido de los disparos, tal como lo hizo en el campo. Campo de Marte, sin entender el significado de ninguno de estos disparos oídos, ni la vecindad del semental negro del emperador Francisco, ni todo lo que dijo, pensó, sintió aquel día el que lo montaba. El soberano se volvió hacia uno de su séquito con una sonrisa, señaló a los compañeros Absherons y le dijo algo. Kutuzov, acompañado de sus ayudantes, cabalgaba a un paso detrás de los carabinieri. Habiendo recorrido media versta a la cola de la columna, se detuvo en una casa solitaria abandonada (probablemente una antigua taberna) cerca de la bifurcación de dos caminos. Ambos caminos descendían cuesta abajo y las tropas marchaban por ambos. La niebla comenzó a disiparse, e indefinidamente, a una distancia de dos verstas, ya se veían tropas enemigas en cerros opuestos. A la izquierda, abajo, los disparos se hicieron más audibles. Kutuzov dejó de hablar con el general austriaco. El príncipe Andrei, que estaba un poco atrás, los miró y, queriendo pedirle un telescopio al ayudante, se volvió hacia él. "Mira, mira", dijo este ayudante, mirando no al ejército distante, sino a la montaña frente a él. - ¡Son franceses! Dos generales y ayudantes comenzaron a agarrar el tubo, sacándolo uno del otro. Todas las caras cambiaron repentinamente, y todos expresaron horror. Se suponía que los franceses estaban a dos millas de nosotros, pero aparecieron de repente, inesperadamente, frente a nosotros. - ¿Es esto un enemigo?... ¡No!... Sí, mira, él... probablemente... ¿Qué es esto? se escucharon voces. El príncipe Andrey con un simple ojo vio una densa columna de franceses que se elevaba hacia la derecha hacia los asheronios, a no más de quinientos pasos del lugar donde se encontraba Kutuzov. “¡Aquí está, ha llegado el momento decisivo! Se me ocurrió ", pensó el príncipe Andrei, y golpeando su caballo, condujo hasta Kutuzov. “Debemos detener a los asheronios”, gritó, “¡Su excelencia!” Pero en el mismo momento todo estaba cubierto de humo, se escucharon disparos a corta distancia y una voz ingenuamente asustada, a dos pasos del príncipe Andrei, gritó: "¡Bueno, hermanos, el sábado!" Y como si esta voz fuera una orden. Ante esta voz, todo se apresuró a correr. Multitudes mixtas y cada vez mayores huyeron de regreso al lugar donde hace cinco minutos las tropas pasaron junto a los emperadores. No solo era difícil detener a esta multitud, sino que era imposible no retroceder junto con la multitud. Bolkonsky solo trató de seguirla y miró a su alrededor, perplejo e incapaz de entender lo que sucedía frente a él. Nesvitsky, con una mirada enojada, roja y no como él, le gritó a Kutuzov que si no se iba ahora, probablemente lo harían prisionero. Kutuzov se paró en el mismo lugar y, sin responder, sacó su pañuelo. La sangre fluía de su mejilla. El príncipe Andrei se abrió paso hasta él. - ¿Estás lastimado? preguntó, apenas capaz de controlar el temblor de su mandíbula inferior. - ¡Las heridas no están aquí, sino dónde! - dijo Kutuzov, presionando un pañuelo en su mejilla herida y señalando a los fugitivos. - ¡Detenerlos! gritó, y al mismo tiempo, probablemente convencido de que era imposible detenerlos, golpeó a su caballo y cabalgó hacia la derecha. La multitud de fugitivos, que volvió a surgir, se lo llevó consigo y lo arrastró hacia atrás. Las tropas huyeron en una multitud tan densa que, una vez que estaban en medio de la multitud, era difícil salir de ella. Quien gritó: “¡Vete! ¿Cuál es el retraso?" Quien inmediatamente, dándose la vuelta, disparó al aire; quien golpeó al caballo en el que montaba el propio Kutuzov. Con el mayor esfuerzo, saliendo de la corriente de la multitud a la izquierda, Kutuzov con un séquito, reducido a más de la mitad, se dirigió al sonido de disparos cercanos. Saliendo de la multitud que huía, el príncipe Andrei, tratando de mantenerse al día con Kutuzov, vio en la ladera de la montaña, en el humo, una batería rusa que seguía disparando y los franceses corriendo hacia ella. La infantería rusa estaba más alta, sin avanzar ni para ayudar a la batería ni retroceder en la misma dirección que los fugitivos. El general a caballo se separó de esta infantería y cabalgó hasta Kutuzov. Solo quedaban cuatro personas del séquito de Kutuzov. Todos estaban pálidos y se miraban en silencio. - ¡Detengan a esos bastardos! - jadeando, dijo Kutuzov al comandante del regimiento, señalando a los fugitivos; pero en el mismo momento, como en castigo por estas palabras, como un enjambre de pájaros, las balas silbaron sobre el regimiento y el séquito de Kutuzov. Los franceses atacaron la batería y, al ver a Kutuzov, le dispararon. Con esta andanada, el comandante del regimiento le agarró la pierna; cayeron varios soldados, y el alférez, que estaba de pie con el estandarte, lo soltó; el estandarte se tambaleó y cayó, demorándose en los cañones de los soldados vecinos. Soldados sin mando comenzaron a disparar. - ¡Oooh! Kutuzov murmuró con una expresión de desesperación y miró a su alrededor. “Bolkonsky”, susurró con voz temblorosa por la conciencia de su impotencia senil. “Bolkonsky”, susurró, señalando al batallón desorganizado y al enemigo, “¿qué es esto? Pero antes de que terminara estas palabras, el príncipe Andrei, sintiendo lágrimas de vergüenza e ira subiendo a su garganta, ya estaba saltando de su caballo y corriendo hacia el estandarte. - ¡Chicos, adelante! gritó infantilmente. "¡Aquí está!" pensó el príncipe Andrei, agarrando el asta del estandarte y escuchando con placer el silbido de las balas, obviamente dirigidas precisamente contra él. Varios soldados cayeron. - ¡Hurra! - gritó el Príncipe Andrei, sosteniendo apenas el pesado estandarte en sus manos, y corrió hacia adelante con indudable confianza en que todo el batallón correría tras él. De hecho, solo corrió unos pocos pasos solo. Uno, otro soldado se puso en marcha, y todo el batallón gritó "¡Hurra!" se adelantó y lo alcanzó. El suboficial del batallón, corriendo, tomó la bandera que ondeaba por el peso en las manos del Príncipe Andrei, pero fue asesinado de inmediato. El príncipe Andrei volvió a agarrar el estandarte y, arrastrándolo por el asta, huyó con el batallón. Frente a él vio a nuestros artilleros, algunos de los cuales luchaban, otros arrojaban sus cañones y corrían hacia él; también vio a los soldados de infantería franceses apoderarse de los caballos de artillería y girar los cañones. El príncipe Andrei con el batallón ya estaba a 20 pasos de los cañones. Escuchó el incesante silbido de las balas sobre él, y los soldados a su derecha e izquierda gemían y caían sin cesar. Pero él no los miró; solo miró lo que estaba sucediendo frente a él: en la batería. Ya vio claramente la figura de un artillero pelirrojo con un chaco tirado hacia un lado, tirando de un bannik de un lado, mientras que un soldado francés tiraba de un bannik hacia él desde el otro lado. El príncipe Andrei ya vio la expresión claramente desconcertada y al mismo tiempo amargada en los rostros de estas dos personas, que aparentemente no entendían lo que estaban haciendo. "¿Qué están haciendo? - pensó el príncipe Andrei, mirándolos: - ¿por qué el artillero pelirrojo no corre cuando no tiene armas? ¿Por qué el francés no lo pincha? Antes de que tenga tiempo de correr, el francés recordará el arma y lo apuñalará”. De hecho, otro francés, con un arma con sobrepeso, corrió hacia los combatientes, y el destino del artillero pelirrojo, que todavía no entendía lo que le esperaba, y triunfalmente sacó la pancarta, estaba por decidirse. Pero el príncipe Andrei no vio cómo terminó. Como si fuera el golpe completo de un palo fuerte, uno de los soldados más cercanos, según le pareció, lo golpeó en la cabeza. Dolía un poco, y lo más importante, desagradable, porque ese dolor lo entretenía y le impedía ver lo que miraba. "¿Qué es? ¿Estoy cayendo? mis piernas ceden”, pensó, y cayó de espaldas. Abrió los ojos con la esperanza de ver cómo terminaba la pelea entre los franceses y los artilleros, y deseando saber si el artillero pelirrojo había muerto o no, si los cañones habían sido tomados o guardados. Pero no se llevó nada. Por encima de él no había nada más que el cielo, un cielo alto, no claro, pero aún inconmensurablemente alto, con nubes grises que se arrastraban silenciosamente a través de él. “Qué tranquilo, tranquilo y solemne, no como yo corrí”, pensó el príncipe Andrei, “no como corrimos, gritamos y peleamos; no de la misma manera en que el francés y el artillero se arrastraban el uno al otro con rostros enojados y asustados, no como las nubes que se arrastraban por este cielo alto e interminable. ¿Cómo no pude haber visto este cielo elevado antes? Y lo feliz que estoy de que finalmente llegué a conocerlo. ¡Sí! todo está vacío, todo es mentira, excepto este cielo sin fin. Nada, nada más que él. Pero incluso eso ni siquiera está ahí, no hay nada más que silencio, calma. ¡Y gracias a Dios!…” En el flanco derecho en Bagration a las 9 en punto, el asunto aún no había comenzado. No queriendo aceptar la demanda de Dolgorukov de iniciar un negocio y queriendo desviar la responsabilidad de sí mismo, el príncipe Bagration sugirió que Dolgorukov enviara al comandante en jefe para preguntar al respecto. Bagration sabía que, a una distancia de casi 10 millas, separando un flanco del otro, si no mataban al enviado (que era muy probable), y si encontraba al comandante en jefe, que era muy difícil, el enviado no tendría tiempo de volver tardes anteriores. Bagration miró a su séquito con sus ojos grandes, inexpresivos y somnolientos, y el rostro infantil de Rostov, muriendo involuntariamente de emoción y esperanza, fue el primero en llamar su atención. Él lo envió. - ¿Y si me encuentro con su majestad ante el comandante en jefe, su excelencia? - dijo Rostov, llevándose la mano a la visera. "Puede pasárselo a Su Majestad", dijo Dolgorukov interrumpiendo apresuradamente a Bagration. Habiendo cambiado de cadena, Rostov logró dormir unas horas antes de la mañana y se sintió alegre, audaz, decidido, con esa elasticidad de movimientos, confianza en su felicidad y en ese estado de ánimo en el que todo parece fácil, divertido y posible. Todos sus deseos se cumplieron esta mañana; se dio una batalla general, participó en ella; además, era un ordenanza bajo el general más valiente; además, fue asignado a Kutuzov, y quizás al mismo soberano. La mañana era clara, el caballo debajo de ella era amable. Su corazón estaba lleno de alegría y felicidad. Habiendo recibido la orden, puso en marcha su caballo y galopó a lo largo de la línea. Al principio cabalgó a lo largo de la línea de las tropas de Bagration, que aún no habían entrado en acción y permanecían inmóviles; luego entró en el espacio ocupado por la caballería de Uvarov y aquí ya notó movimientos y signos de preparación para el caso; habiendo pasado la caballería de Uvarov, ya escuchó claramente los sonidos de cañones y disparos de cañones frente a él. El tiroteo se intensificó.

Silicio

SILICIO-YO; metro.[del griego. krēmnos - acantilado, roca] Un elemento químico (Si), cristales de color gris oscuro con un brillo metálico, que forman parte de la mayoría de las rocas.

◁ Silicio, th, th. sales de K. Silíceo (ver 2.K.; 1 signo).

silicio

(lat. Silicium), un elemento químico del grupo IV del sistema periódico. Cristales de color gris oscuro con un brillo metálico; densidad 2,33 g / cm 3, t pl 1415ºC. Resistente al ataque químico. Constituye el 27,6% de la masa de la corteza terrestre (2º lugar entre los elementos), los principales minerales son el sílice y los silicatos. Uno de los materiales semiconductores más importantes (transistores, termistores, fotocélulas). Una parte integral de muchos aceros y otras aleaciones (aumenta la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión, mejora las propiedades de fundición).

SILICIO

SILICIO (lat. Silicium de silex - pedernal), Si (léase "silicio", pero ahora muy a menudo como "si"), un elemento químico con número atómico 14, masa atómica 28.0855. El nombre ruso proviene del griego kremnos - acantilado, montaña.
El silicio natural consiste en una mezcla de tres nucleidos estables (cm. NÚCLIDO) con números de masa 28 (prevalece en la mezcla, es 92.27% en masa en ella), 29 (4.68%) y 30 (3.05%). Configuración de la capa externa de electrones de un átomo de silicio neutro no excitado 3 s 2 R 2 . En los compuestos suele presentar un estado de oxidación de +4 (valencia IV) y muy raramente +3, +2 y +1 (valencias III, II y I, respectivamente). En el sistema periódico de Mendeleev, el silicio se encuentra en el grupo IVA (en el grupo de carbono), en el tercer período.
El radio del átomo de silicio neutro es de 0,133 nm. Las energías de ionización secuencial del átomo de silicio son 8.1517, 16.342, 33.46 y 45.13 eV, la afinidad electrónica es 1.22 eV. El radio del ion Si 4+ con un número de coordinación de 4 (el más común en el caso del silicio) es de 0,040 nm, con un número de coordinación de 6 - 0,054 nm. En la escala de Pauling, la electronegatividad del silicio es 1,9. Aunque el silicio generalmente se clasifica como un no metal, ocupa una posición intermedia entre los metales y los no metales en varias propiedades.
En forma libre: polvo marrón o material compacto gris claro con brillo metálico.
Historial de descubrimiento
Los compuestos de silicio son conocidos por el hombre desde tiempos inmemoriales. Pero con una sustancia simple, el hombre de silicio se reunió hace solo unos 200 años. De hecho, los primeros investigadores que recibieron silicio fueron los franceses J. L. Gay-Lussac (cm. GAY LUSSAC José Luis) y L. J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques). Descubrieron en 1811 que calentar fluoruro de silicio con potasio metálico conduce a la formación de una sustancia marrón pardusca:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, sin embargo, los propios investigadores no llegaron a la conclusión correcta sobre la obtención de una nueva sustancia simple. El honor de descubrir un nuevo elemento pertenece al químico sueco J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob), quien también calentó un compuesto de composición K 2 SiF 6 con potasio metálico para obtener silicio. Recibió el mismo polvo amorfo que los químicos franceses, y en 1824 anunció una nueva sustancia elemental, a la que llamó "silicio". El silicio cristalino fue obtenido solo en 1854 por el químico francés A. E. St. Clair Deville. (cm. SAINT CLAIR DEVILLE (Henri Etienne) .
estar en la naturaleza
En términos de prevalencia en la corteza terrestre, el silicio ocupa el segundo lugar entre todos los elementos (después del oxígeno). El silicio representa el 27,7% de la masa de la corteza terrestre. El silicio es parte de varios cientos de silicatos naturales diferentes. (cm. SILICATOS) y aluminosilicatos (cm. ALUMOSILICATOS). La sílice, o dióxido de silicio, también se distribuye ampliamente (cm. DIÓXIDO DE SILICIO) SiO 2 (arena de río (cm. ARENA), cuarzo (cm. CUARZO) pedernal (cm. PEDERNAL) y otros), que constituye aproximadamente el 12% de la corteza terrestre (en masa). El silicio no se encuentra en forma libre en la naturaleza.
Recibo
En la industria, el silicio se obtiene reduciendo la masa fundida de SiO 2 con coque a una temperatura de aproximadamente 1800°C en hornos de arco. La pureza del silicio así obtenido es del orden del 99,9%. Dado que se necesita silicio de mayor pureza para el uso práctico, el silicio resultante se clora. Se forman compuestos de la composición SiCl 4 y SiCl 3 H. Estos cloruros se purifican adicionalmente por varios métodos a partir de impurezas y, en la etapa final, se reducen con hidrógeno puro. También es posible purificar el silicio mediante la obtención preliminar de siliciuro de magnesio Mg 2 Si. Además, el monosilano volátil SiH 4 se obtiene a partir de siliciuro de magnesio utilizando ácido clorhídrico o acético. El monosilano se purifica aún más por destilación, sorción y otros métodos, y luego se descompone en silicio e hidrógeno a una temperatura de aproximadamente 1000 °C. El contenido de impurezas en el silicio obtenido por estos métodos se reduce a 10 -8 -10 -6% en peso.
Propiedades físicas y químicas
La red cristalina de silicio es un tipo de diamante cúbico centrado en la cara, parámetro un = 0,54307 nm (también se obtuvieron otras modificaciones polimórficas del silicio a altas presiones), pero debido a la mayor longitud de enlace entre los átomos de Si-Si en comparación con la longitud del enlace C-C, la dureza del silicio es mucho menor que la del diamante.
La densidad del silicio es de 2,33 kg/dm 3 . Punto de fusión 1410°C, punto de ebullición 2355°C. El silicio es quebradizo, solo cuando se calienta por encima de los 800°C se vuelve plástico. Curiosamente, el silicio es transparente a la radiación infrarroja (IR).
El silicio elemental es un semiconductor típico (cm. SEMICONDUCTORES). La banda prohibida a temperatura ambiente es de 1,09 eV. La concentración de portadores de corriente en el silicio con conductividad intrínseca a temperatura ambiente es de 1,5·10 16 m -3 . Las propiedades eléctricas del silicio cristalino se ven muy afectadas por las microimpurezas que contiene. Para obtener monocristales de silicio con conductividad de agujeros, se introducen en el silicio aditivos de elementos del grupo III: boro. (cm. BOR (elemento químico)), aluminio (cm. ALUMINIO), galio (cm. GALIO) y la india (cm. INDIO), con conductividad electrónica - aditivos de elementos del grupo V-ésimo - fósforo (cm. FÓSFORO) arsénico (cm. ARSÉNICO) o antimonio (cm. ANTIMONIO). Las propiedades eléctricas del silicio se pueden variar cambiando las condiciones de procesamiento de los monocristales, en particular, tratando la superficie del silicio con diversos agentes químicos.
Químicamente, el silicio es inactivo. A temperatura ambiente, reacciona solo con flúor gaseoso para formar tetrafluoruro de silicio volátil SiF 4 . Cuando se calienta a una temperatura de 400-500 °C, el silicio reacciona con el oxígeno para formar dióxido de SiO 2 , con cloro, bromo y yodo, para formar los correspondientes tetrahaluros volátiles SiHal 4 .
El silicio no reacciona directamente con el hidrógeno, los compuestos de silicio con hidrógeno son silanos. (cm. SILANOS) con la fórmula general Si n H 2n+2 - obtenido indirectamente. El monosilano SiH 4 (a menudo llamado simplemente silano) se libera durante la interacción de los siliciuros metálicos con soluciones ácidas, por ejemplo:
Ca 2 Si + 4HCl \u003d 2CaCl 2 + SiH 4
El silano SiH 4 formado en esta reacción contiene una mezcla de otros silanos, en particular, disilano Si 2 H 6 y trisilano Si 3 H 8, en los que hay una cadena de átomos de silicio interconectados por enlaces simples (-Si-Si-Si -).
Con nitrógeno, el silicio a una temperatura de aproximadamente 1000°C forma nitruro Si 3 N 4 , con boro - boruros térmica y químicamente estables SiB 3 , SiB 6 y SiB 12 . El compuesto de silicio y su análogo más cercano según la tabla periódica - carbono - carburo de silicio SiC (carborundo (cm. CARBORUNDO)) se caracteriza por una alta dureza y baja actividad química. El carborundo es ampliamente utilizado como material abrasivo.
Cuando el silicio se calienta con metales, se forman siliciuros. (cm. SILICIDAS). Los siliciuros se pueden dividir en dos grupos: iónico-covalentes (siliciuros de metales alcalinos, alcalinotérreos y magnesio como Ca 2 Si, Mg 2 Si, etc.) y similares a metales (siliciuros de metales de transición). Los siliciuros de metales activos se descomponen bajo la acción de ácidos, los siliciuros de metales de transición son químicamente estables y no se descomponen bajo la acción de ácidos. Los siliciuros similares a metales tienen puntos de fusión elevados (hasta 2000 °C). Los siliciuros similares a metales de composiciones MSi, M 3 Si 2 , M 2 Si 3 , M 5 Si 3 y MSi 2 se forman con mayor frecuencia. Los siliciuros similares a metales son químicamente inertes, resistentes al oxígeno incluso a altas temperaturas.
El dióxido de silicio SiO 2 es un óxido ácido que no reacciona con el agua. Existe en forma de varias modificaciones polimórficas (cuarzo (cm. CUARZO), tridimita, cristobalita, SiO 2 vítreo). De estas modificaciones, el cuarzo tiene el mayor valor práctico. El cuarzo tiene propiedades piezoeléctricas. (cm. MATERIALES PIEZOELÉCTRICOS), es transparente a la radiación ultravioleta (UV). Se caracteriza por un coeficiente de expansión térmica muy bajo, por lo que los platos hechos de cuarzo no se agrietan con caídas de temperatura de hasta 1000 grados.
El cuarzo es químicamente resistente a los ácidos, pero reacciona con el ácido fluorhídrico:
SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O
y fluoruro de hidrógeno gaseoso HF:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O
Estas dos reacciones son ampliamente utilizadas para el grabado de vidrio.
Cuando el SiO 2 se fusiona con álcalis y óxidos básicos, así como con carbonatos de metales activos, se forman silicatos. (cm. SILICATOS)- sales de ácidos silícicos muy débiles e insolubles en agua que no tienen una composición constante (cm.ÁCIDOS DE SILICIO) la fórmula general xH 2 O ySiO 2 (muy a menudo en la literatura no escriben con mucha precisión no sobre los ácidos silícicos, sino sobre el ácido silícico, aunque en realidad estamos hablando de lo mismo). Por ejemplo, se puede obtener ortosilicato de sodio:
SiO 2 + 4NaOH \u003d (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
metasilicato de calcio:
SiO 2 + CaO \u003d CaO SiO 2
o mezcla de silicato de calcio y sodio:
Na2CO3 + CaCO3 + 6SiO2 = Na2O CaO6SiO2 + 2CO2
El vidrio de las ventanas está hecho de silicato de Na 2 O CaO 6 SiO 2 .
Cabe señalar que la mayoría de los silicatos no tienen una composición constante. De todos los silicatos, solo los silicatos de sodio y potasio son solubles en agua. Las soluciones de estos silicatos en agua se denominan vidrio soluble. Debido a la hidrólisis, estas soluciones se caracterizan por un ambiente fuertemente alcalino. Los silicatos hidrolizados se caracterizan por la formación de soluciones no verdaderas, sino coloidales. Al acidificar soluciones de silicatos de sodio o potasio, precipita un precipitado blanco gelatinoso de ácidos silícicos hidratados.
El principal elemento estructural tanto del dióxido de silicio sólido como de todos los silicatos es el grupo en el que el átomo de silicio Si está rodeado por un tetraedro de cuatro átomos de oxígeno O. En este caso, cada átomo de oxígeno está conectado a dos átomos de silicio. Los fragmentos se pueden vincular entre sí de diferentes maneras. Entre los silicatos, según la naturaleza de los enlaces en ellos, los fragmentos se dividen en islas, cadenas, cintas, capas, estructuras y otros.
Cuando el SiO 2 se reduce con silicio a altas temperaturas, se forma monóxido de silicio de la composición SiO.
El silicio se caracteriza por la formación de compuestos organosilícicos. (cm. COMPUESTOS DE SILICIO), en el que los átomos de silicio están conectados en cadenas largas debido a los átomos de oxígeno puente -O-, y a cada átomo de silicio, a excepción de dos átomos de O, dos radicales orgánicos más R 1 y R 2 \u003d CH 3, C 2 H 5, Se adjuntan C 6 H 5 , CH 2 CH 2 CF 3 y otros.
Solicitud
El silicio se utiliza como material semiconductor. El cuarzo se utiliza como material piezoeléctrico, como material para la fabricación de platos químicos resistentes al calor (cuarzo) y lámparas de radiación UV. Los silicatos se utilizan ampliamente como materiales de construcción. Los cristales de las ventanas son silicatos amorfos. Los materiales de silicona se caracterizan por una alta resistencia al desgaste y se utilizan ampliamente en la práctica como aceites de silicona, adhesivos, cauchos y barnices.
Rol biológico
Para algunos organismos, el silicio es un elemento biogénico importante. (cm. ELEMENTOS BIOGÉNICOS). Es parte de las estructuras de soporte en plantas y estructuras esqueléticas en animales. En grandes cantidades, el silicio es concentrado por organismos marinos: diatomeas. (cm. ALGAS DIATOMEAS), radiolarios (cm. RADIOLARIA), esponjas (cm. ESPONJA). El tejido muscular humano contiene (1-2) 10 -2% de silicio, tejido óseo - 17 10 -4%, sangre - 3,9 mg / l. Con los alimentos, hasta 1 g de silicio ingresa al cuerpo humano diariamente.
Los compuestos de silicio no son venenosos. Pero es muy peligroso inhalar partículas altamente dispersas tanto de silicatos como de dióxido de silicio, que se forman, por ejemplo, durante la voladura, al cincelar rocas en minas, durante el funcionamiento de las máquinas de chorro de arena, etc. Las micropartículas de SiO 2 que ingresan a los pulmones se cristalizan. en ellos, y los cristales resultantes destruyen el tejido pulmonar y causan una enfermedad grave - silicosis (cm. SILICOSIS). Para evitar que este polvo peligroso ingrese a los pulmones, se debe usar un respirador para protección respiratoria.

diccionario enciclopédico. 2009 .

Sinónimos:

Vea qué es "silicio" en otros diccionarios:

- (símbolo Si), un elemento químico gris muy extendido del grupo IV de la tabla periódica, no metálico. Fue aislado por primera vez por Jens BERZELIUS en 1824. El silicio se encuentra solo en compuestos como SILICA (dióxido de silicio) o en ... ... Diccionario enciclopédico científico y técnico.

Silicio- se obtiene casi exclusivamente por reducción carbotérmica de dióxido de silicio utilizando hornos de arco eléctrico. Es un mal conductor del calor y la electricidad, más duro que el vidrio, generalmente en forma de polvo o más a menudo en forma de piezas sin forma... ... Terminología oficial

SILICIO- quimica elemento, no metal, símbolo Si (lat. Silicium), at. norte. 14, en. m.28.08; Se conocen silicio amorfo y cristalino (que se construye a partir de cristales del mismo tipo que el diamante). K. Amorfo polvo marrón de estructura cúbica en una alta dispersión ... ... Gran Enciclopedia Politécnica

- (Silicio), Si, elemento químico del grupo IV del sistema periódico, número atómico 14, masa atómica 28,0855; no metálico, pf 1415shC. El silicio es el segundo elemento más abundante en la Tierra después del oxígeno, el contenido en la corteza terrestre es del 27,6% en masa. ... ... Enciclopedia moderna

Si (lat. Silicium * a. silicium, silicio; n. Silizium; f. silicium; y. siliseo), chem. elemento IV grupo periódico. Sistemas de Mendeleev, en. norte. 14, en. m.28.086. En la naturaleza existen 3 isótopos estables 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3... Enciclopedia geológica

Los compuestos de silicio, ampliamente distribuidos en la tierra, son conocidos por el hombre desde la Edad de Piedra. El uso de herramientas de piedra para el trabajo y la caza continuó durante varios milenios. El uso de compuestos de silicio asociados con su procesamiento, la fabricación de vidrio, comenzó alrededor del año 3000 a. mi. (en el antiguo Egipto). El compuesto de silicio más antiguo conocido es el óxido de SiO 2 (sílice). En el siglo XVIII, la sílice se consideraba un cuerpo simple y se refería a "tierras" (lo que se refleja en su nombre). La complejidad de la composición de sílice fue establecida por I. Ya. Berzelius. Fue el primero, en 1825, en obtener silicio elemental a partir de fluoruro de silicio SiF 4 , reduciendo este último con potasio metálico. El nuevo elemento recibió el nombre de "silicio" (del latín silex - pedernal). El nombre ruso fue introducido por GI Hess en 1834.

Distribución del Silicio en la naturaleza. En términos de prevalencia en la corteza terrestre, el silicio es el segundo elemento (después del oxígeno), su contenido promedio en la litosfera es del 29,5% (en masa). En la corteza terrestre, el silicio juega el mismo papel principal que el carbono en los reinos animal y vegetal. Para la geoquímica del silicio, su enlace excepcionalmente fuerte con el oxígeno es importante. Alrededor del 12% de la litosfera es sílice SiO 2 en forma de cuarzo mineral y sus variedades. El 75% de la litosfera está compuesta por varios silicatos y aluminosilicatos (feldespatos, micas, anfíboles, etc.). El número total de minerales que contienen sílice supera los 400.

El silicio se diferencia débilmente durante los procesos magmáticos: se acumula tanto en granitoides (32,3%) como en rocas ultramáficas (19%). A altas temperaturas y altas presiones, la solubilidad del SiO 2 aumenta. También puede migrar con vapor de agua, por lo que las pegmatitas de las vetas hidrotermales se caracterizan por tener concentraciones significativas de cuarzo, que a menudo se asocia con elementos minerales (oro-cuarzo, cuarzo-casiterita y otras vetas).

Propiedades físicas del silicio. El silicio forma cristales de color gris oscuro con un brillo metálico, con una red cúbica de tipo diamante centrada en las caras con un período a = 5,431 Å, densidad de 2,33 g/cm 3 . A muy altas presiones se obtuvo una nueva modificación (probablemente hexagonal) con una densidad de 2,55 g/cm 3 . El silicio se funde a 1417°C y hierve a 2600°C. Capacidad calorífica específica (a 20-100 °C) 800 J/(kg K), o 0,191 cal/(g deg); la conductividad térmica, incluso para las muestras más puras, no es constante y está en el rango (25 °C) 84-126 W/(m K), o 0,20-0,30 cal/(cm s deg). El coeficiente de temperatura de dilatación lineal 2,33·10 -6 K -1 por debajo de 120 K se vuelve negativo. El silicio es transparente a los rayos infrarrojos de onda larga; índice de refracción (para λ = 6 μm) 3,42; constante dieléctrica 11.7. El silicio es diamagnético, susceptibilidad magnética atómica -0.13-10 -6. Dureza del silicio según Mohs 7,0, según Brinell 2,4 Gn/m 2 (240 kgf/mm 2), módulo de elasticidad 109 Gn/m 2 (10 890 kgf/mm 2), coeficiente de compresibilidad 0,325 10 -6 cm 2 /kg . El silicio es un material quebradizo; la deformación plástica notable comienza a temperaturas superiores a 800°C.

El silicio es un semiconductor con una amplia gama de aplicaciones. Las propiedades eléctricas del silicio dependen en gran medida de las impurezas. Se supone que la resistencia eléctrica volumétrica específica intrínseca del silicio a temperatura ambiente es de 2,3·10 3 ohm·m (2,3·10 5 ohm·cm).

El silicio semiconductor con conductividad tipo p (aditivos B, Al, In o Ga) y tipo n (aditivos P, Bi, As o Sb) tiene una resistencia mucho menor. La banda prohibida según medidas eléctricas es de 1,21 eV a 0 K y disminuye a 1,119 eV a 300 K.

Propiedades químicas del silicio. De acuerdo con la posición del Silicio en el sistema periódico de Mendeleiev, 14 electrones del átomo de Silicio se distribuyen en tres capas: en la primera (del núcleo) 2 electrones, en la segunda 8, en la tercera (valencia) 4; configuración de la capa de electrones 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Potenciales de ionización secuencial (eV): 8,149; 16,34; 33.46 y 45.13. Radio atómico 1,33 Å, radio covalente 1,17 Å, radio iónico Si 4+ 0,39 Å, Si 4- 1,98 Å.

En los compuestos, el silicio (similar al carbono) es tetravalente. Sin embargo, a diferencia del carbono, el silicio, junto con un número de coordinación de 4, exhibe un número de coordinación de 6, lo que se explica por el gran volumen de su átomo (los fluoruros de silicona que contienen un grupo 2 son un ejemplo de tales compuestos).

El enlace químico del átomo de silicio con otros átomos generalmente se lleva a cabo a través de orbitales híbridos sp 3, pero también es posible involucrar dos de sus cinco orbitales 3d (vacantes), especialmente cuando el silicio tiene seis coordenadas. Con un valor de electronegatividad bajo de 1,8 (contra 2,5 para el carbono; 3,0 para el nitrógeno, etc.), el silicio en compuestos con no metales es electropositivo, y estos compuestos son de naturaleza polar. La alta energía de enlace con el oxígeno Si - O, igual a 464 kJ/mol (111 kcal/mol), determina la estabilidad de sus compuestos de oxígeno (SiO 2 y silicatos). La energía del enlace Si-Si es baja, 176 kJ/mol (42 kcal/mol); a diferencia del carbono, el silicio no se caracteriza por la formación de largas cadenas y un doble enlace entre los átomos de Si. Debido a la formación de una película protectora de óxido, el silicio es estable incluso a temperaturas elevadas en el aire. En oxígeno, se oxida a partir de los 400 °C, formando óxido de silicio (IV) SiO 2. También se conoce el óxido de silicio (II) SiO, que es estable a altas temperaturas en forma de gas; como resultado del enfriamiento rápido, se puede obtener un producto sólido que se descompone fácilmente en una mezcla delgada de Si y SiO 2 . El silicio es resistente a los ácidos y se disuelve solo en una mezcla de ácidos nítrico y fluorhídrico; se disuelve fácilmente en soluciones alcalinas calientes con desprendimiento de hidrógeno. El silicio reacciona con el flúor a temperatura ambiente, con otros halógenos, cuando se calienta para formar compuestos de fórmula general SiX 4 . El hidrógeno no reacciona directamente con el silicio y los hidruros de silicio (silanos) se obtienen por descomposición de los siliciuros (ver más abajo). Los hidrógenos de silicio se conocen desde SiH 4 hasta Si 8 H 18 (composición similar a los hidrocarburos saturados). El silicio forma 2 grupos de silanos que contienen oxígeno: siloxanos y siloxenos. El silicio reacciona con el nitrógeno a temperaturas superiores a 1000 °C. El nitruro de Si 3 N 4 tiene una gran importancia práctica, no se oxida en el aire incluso a 1200 °C, es resistente a los ácidos (excepto el nítrico) y los álcalis, así como a metales fundidos y escorias, lo que lo convierte en un material valioso para la industria química, para la producción de refractarios y otros. Los compuestos de silicio con carbono (carburo de silicio SiC) y boro (SiB 3 , SiB 6 , SiB 12) se caracterizan por su alta dureza, así como por su resistencia térmica y química. Cuando se calienta, el silicio reacciona (en presencia de catalizadores metálicos, como el cobre) con compuestos organoclorados (por ejemplo, con CH 3 Cl) para formar organohalosilanos [por ejemplo, Si(CH 3) 3 Cl], que se utilizan para la síntesis de numerosos compuestos organosilícicos.

El silicio forma compuestos con casi todos los metales: siliciuros (no se encontraron compuestos solo con Bi, Tl, Pb, Hg). Se han obtenido más de 250 siliciuros cuya composición (MeSi, MeSi 2 , Me 5 Si 3 , Me 3 Si, Me 2 Si y otros) no suele corresponder a las valencias clásicas. Los siliciuros se distinguen por su refractariedad y dureza; Los de mayor importancia práctica son el ferrosilicio (un agente reductor en la fundición de aleaciones especiales, véase Ferroaleaciones) y el siliciuro de molibdeno MoSi 2 (calentadores de hornos eléctricos, álabes de turbinas de gas, etc.).

Conseguir Silicio. El silicio de pureza técnica (95-98%) se obtiene en un arco eléctrico por reducción de sílice SiO 2 entre electrodos de grafito. En relación con el desarrollo de la tecnología de semiconductores, se han desarrollado métodos para la obtención de Silicio puro y especialmente puro, lo que requiere una síntesis previa de los compuestos de Silicio inicial más puros, de los que se extrae el Silicio por reducción o descomposición térmica.

El silicio semiconductor puro se obtiene en dos formas: policristalino (por reducción de SiCl 4 o SiHCl 3 con zinc o hidrógeno, descomposición térmica de SiI 4 y SiH 4) y monocristalino (por fusión en zona sin crisol y "extracción" de un solo cristal de silicio fundido - el método Czochralski).

El uso del silicio. El silicio especialmente dopado se utiliza ampliamente como material para la fabricación de dispositivos semiconductores (transistores, termistores, rectificadores de potencia, tiristores, fotocélulas solares utilizadas en naves espaciales, etc.). Dado que el silicio es transparente a los rayos con una longitud de onda de 1 a 9 micras, se utiliza en óptica infrarroja,

El silicio tiene aplicaciones diversas y en constante expansión. En metalurgia, el silicio se utiliza para eliminar el oxígeno disuelto en los metales fundidos (desoxidación). El silicio es una parte integral de un gran número de aleaciones de hierro y no ferrosas. El silicio suele dar a las aleaciones una mayor resistencia a la corrosión, mejora sus propiedades de fundición y aumenta la resistencia mecánica; sin embargo, en niveles más altos, el silicio puede causar fragilidad. Las más importantes son las aleaciones de hierro, cobre y aluminio que contienen silicio. Se utiliza una cantidad cada vez mayor de silicio para la síntesis de compuestos organosilícicos y siliciuros. La sílice y muchos silicatos (arcillas, feldespatos, micas, talcos, etc.) son procesados ​​por las industrias del vidrio, cemento, cerámica, eléctrica y otras.

El silicio se encuentra en el cuerpo en forma de varios compuestos involucrados principalmente en la formación de partes y tejidos esqueléticos sólidos. Algunas plantas marinas (por ejemplo, diatomeas) y animales (por ejemplo, esponjas con cuernos de silicio, radiolarios) pueden acumular mucho silicio, formando depósitos gruesos de óxido de silicio (IV) en el fondo del océano cuando mueren. En mares y lagos fríos predominan los limos biogénicos enriquecidos con Silicio en los tropicales. mares - limos calcáreos con un bajo contenido de silicio. Entre las plantas terrestres, las hierbas, las juncias, las palmeras y las colas de caballo acumulan mucho silicio. En los vertebrados, el contenido de óxido de silicio (IV) en las sustancias de ceniza es del 0,1 al 0,5%. El silicio se encuentra en mayor cantidad en el tejido conjuntivo denso, los riñones y el páncreas. La dieta humana diaria contiene hasta 1 g de silicio. Con un alto contenido de polvo de óxido de silicio (IV) en el aire, ingresa a los pulmones de una persona y causa una enfermedad: la silicosis.

Silicio en el cuerpo. El silicio se encuentra en el cuerpo en forma de varios compuestos involucrados principalmente en la formación de partes y tejidos esqueléticos sólidos. Algunas plantas marinas (por ejemplo, diatomeas) y animales (por ejemplo, esponjas con cuernos de silicio, radiolarios) pueden acumular mucho silicio, formando depósitos gruesos de óxido de silicio (IV) en el fondo del océano cuando mueren. En mares y lagos fríos predominan los limos biogénicos enriquecidos con Silicio en los tropicales. mares - limos calcáreos con un bajo contenido de silicio. Entre las plantas terrestres, las hierbas, las juncias, las palmeras y las colas de caballo acumulan mucho silicio. En los vertebrados, el contenido de óxido de silicio (IV) en las sustancias de ceniza es del 0,1 al 0,5%. El silicio se encuentra en mayor cantidad en el tejido conjuntivo denso, los riñones y el páncreas. La dieta humana diaria contiene hasta 1 g de silicio. Con un alto contenido de polvo de óxido de silicio (IV) en el aire, ingresa a los pulmones de una persona y causa una enfermedad: la silicosis.

El silicio en forma libre fue aislado en 1811 por J. Gay-Lussac y L. Tenard al pasar vapores de fluoruro de silicio sobre potasio metálico, pero no lo describieron como un elemento. El químico sueco J. Berzelius en 1823 dio una descripción del silicio obtenido por él al tratar la sal de potasio K 2 SiF 6 con potasio metálico a alta temperatura. El nuevo elemento recibió el nombre de "silicio" (del latín silex - pedernal). El nombre ruso "silicio" fue introducido en 1834 por el químico ruso German Ivanovich Hess. Traducido de otro griego. krhmnoz- "acantilado, montaña".

Estar en la naturaleza, obteniendo:

En la naturaleza, el silicio se encuentra en forma de dióxido y silicatos de diversas composiciones. El dióxido de silicio natural se presenta principalmente en forma de cuarzo, aunque existen otros minerales: cristobalita, tridimita, kitita, cousita. La sílice amorfa se encuentra en depósitos de diatomeas en el fondo de los mares y océanos; estos depósitos se formaron a partir de SiO 2, que formaba parte de las diatomeas y algunos ciliados.
El silicio libre se puede obtener calcinando arena blanca fina con magnesio, que es casi óxido de silicio puro en composición química, SiO 2 +2Mg=2MgO+Si. El silicio de calidad industrial se obtiene reduciendo la masa fundida de SiO 2 con coque a una temperatura de unos 1800 °C en hornos de arco. La pureza del silicio obtenido de esta manera puede alcanzar el 99,9% (las principales impurezas son el carbono, los metales).

Propiedades físicas:

El silicio amorfo tiene la forma de un polvo marrón, cuya densidad es de 2,0 g/cm 3 . Silicio cristalino: una sustancia cristalina gris oscura, brillante, quebradiza y muy dura, cristaliza en la red de diamantes. Es un semiconductor típico (conduce la electricidad mejor que un aislante de goma y peor que un conductor: cobre). El silicio es quebradizo, solo cuando se calienta por encima de los 800 °C se vuelve plástico. Curiosamente, el silicio es transparente a la radiación infrarroja a partir de una longitud de onda de 1,1 micrómetros.

Propiedades químicas:

Químicamente, el silicio es inactivo. A temperatura ambiente, reacciona solo con flúor gaseoso para formar tetrafluoruro de silicio volátil SiF 4 . Cuando se calienta a una temperatura de 400 a 500 °C, el silicio reacciona con el oxígeno para formar dióxido, y con cloro, bromo y yodo para formar los correspondientes tetrahaluros fácilmente volátiles SiHal 4 . A una temperatura de aproximadamente 1000°C, el silicio reacciona con nitrógeno para formar nitruro Si 3 N 4 , con boro - boruros térmica y químicamente estables SiB 3 , SiB 6 y SiB 12 . El silicio no reacciona directamente con el hidrógeno.
Para el grabado de silicio, lo más común es una mezcla de ácidos fluorhídrico y nítrico.
El silicio se disuelve en soluciones alcalinas calientes: Si + 2KOH + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2
El silicio se caracteriza por compuestos con un estado de oxidación de +4 o -4.

Las conexiones más importantes:

Dióxido de silicio, SiO 2- (anhídrido silícico), incoloro. cristo sustancia, refractario (1720 C), con alta dureza. El óxido de ácido, químicamente inactivo, interactúa con el ácido fluorhídrico y las soluciones alcalinas, formando en este último caso sales de ácidos silícicos - silicatos. Los silicatos también se forman cuando el óxido de silicio se fusiona con álcalis, óxidos básicos y algunas sales.
SiO2 + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2O; SiO 2 + CaO \u003d CaSiO 3;
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 CaSi 6 O 14 + 2CO 2 (silicato de calcio y sodio mixto, vidrio)
Ácidos silícicos- débil, insoluble, formado por la adición de ácido a una solución de silicato en forma de gel (sustancia gelatinosa). El H 4 SiO 4 (ortosilicio) y el H 2 SiO 3 (metasilicio o silicio) existen solo en solución y se convierten irreversiblemente en SiO 2 cuando se calientan y se secan. El producto poroso sólido resultante - gel de sílice, tiene una superficie desarrollada y se utiliza como adsorbente de gas, desecante, catalizador y portador de catalizador.
silicatos- las sales de ácidos silícicos en su mayor parte (excepto los silicatos de sodio y potasio) son insolubles en agua. Los silicatos solubles en solución sufren una fuerte hidrólisis.
Compuestos de hidrógeno- análogos de hidrocarburos, silanos, compuestos en los que los átomos de silicio están conectados por un enlace simple, silenes si los átomos de silicio tienen doble enlace. Al igual que los hidrocarburos, estos compuestos forman cadenas y anillos. Todos los silanos pueden encenderse espontáneamente, formar mezclas explosivas con el aire y reaccionar fácilmente con el agua: SiH 4 + 2H 2 O \u003d SiO 2 + 4H 2
Tetrafluoruro de silicio SiF 4, un gas de olor desagradable, venenoso, formado por la acción del ácido fluorhídrico (hidrofluorhídrico) sobre el silicio y muchos de sus compuestos, incluido el vidrio:
Na2SiO3 + 6HF = 2NaF + SiF4 + 3H2O
Reacciona con agua para formar sílice y hexafluorosilicio(H 2 SiF 6) ácidos:
3SiF 4 + 3H 2 O \u003d 2H 2 SiF 6 + H 2 SiO 2
H 2 SiF 6 tiene una fuerza cercana al ácido sulfúrico, las sales son fluorosilicatos.

Solicitud:

El silicio encuentra su mayor uso en la producción de aleaciones para dar resistencia al aluminio, cobre y magnesio y para la producción de ferrosiliciuros, que son importantes en la producción de aceros y tecnología de semiconductores. Los cristales de silicio se utilizan en células solares y dispositivos semiconductores: transistores y diodos. El silicio también sirve como materia prima para la producción de compuestos organosilícicos, o siloxanos, obtenidos en forma de aceites, lubricantes, plásticos y cauchos sintéticos. Los compuestos inorgánicos de silicio se utilizan en la tecnología de cerámica y vidrio, como material aislante y piezocristales.

Para algunos organismos, el silicio es un elemento biogénico importante. Es parte de las estructuras de soporte en plantas y estructuras esqueléticas en animales. En grandes cantidades, el silicio es concentrado por organismos marinos: diatomeas, radiolarios, esponjas. Grandes cantidades de silicio se concentran en colas de caballo y cereales, principalmente en las subfamilias de bambú y arroz, incluido el arroz común. El tejido muscular humano contiene (1-2) 10 -2% de silicio, tejido óseo - 17 10 -4%, sangre - 3,9 mg / l. Con los alimentos, hasta 1 g de silicio ingresa al cuerpo humano diariamente.

Antonov SM, Tomilin K.G.
Universidad Estatal KhF Tyumen, 571 grupos.

Fuentes: Silicio. Wikipedia; Silicio en la Enciclopedia en línea "Krugosvet";
sitio de silicio