10 のシリコン事実 (元素番号 14 または Si)
シリコンファクトシート
シリコンは半金属であり、半導体として最もよく使用されます。純粋な要素には金属光沢があります。マーティン・コノプカ/ EyeEm /ゲッティイメージズ
シリコンは周期表の元素番号 14 であり、 元素記号 シ。これは、この興味深い有用な事実に関するコレクションです。 エレメント :
シリコンファクトシート
- シリコンの発見は、スウェーデンの化学者 Jöns Jakob Berzelius の功績によるもので、彼はフッ化ケイ酸カリウムとカリウムを反応させてアモルファス シリコンを生成し、彼はそれを彼が命名しました。 ケイ素 によって最初に提案された名前 サー・ハンフリー・デービー 1808年。名前はラテン語に由来する フリント また ケイ素 、これは「フリント」を意味します。英国の科学者ハンフリー・デービーが 1808 年に不純なケイ素を分離した可能性があり、フランスの化学者ジョセフ・L・ゲイ・リュサックとルイ・ジャック・テナールが 1811 年に不純な非晶質ケイ素を生成した可能性があります。彼のサンプルは繰り返し洗浄することによって精製されたため、元素の発見はベルセリウスの功績によるものとされています。それ以前のサンプルは不純でしたが。
- スコットランドの化学者トーマス・トムソンは 1831 年にこの元素をシリコンと命名し、ベルセリウスが付けた名前の一部を残したが、名前の末尾を -on に変更した.
- シリコンは メタロイド つまり、金属と非金属の両方の性質を持っています。他のメタロイドと同様に、シリコンにはさまざまな形や 同素体 .非晶質シリコンは通常灰色の粉末として見られますが、結晶シリコンは光沢のある金属の外観を持つ灰色の固体です。シリコンは非金属よりも電気を伝導しますが、金属ほどではありません。つまり、半導体です。シリコンは熱伝導率が高く、熱をよく伝えます。金属とは異なり、もろく、可鍛性や延性がありません。炭素と同様に、通常は 4 価 (4 価) ですが、炭素とは異なり、シリコンも 5 つまたは 6 つの結合を形成できます。
- シリコンは地球上で 2 番目に多い元素で、地殻の 27% 以上を占めています。石英などのケイ酸塩鉱物によく見られます。 砂 、ただし、自由要素としてはめったに発生しません。 8番目に多いです 宇宙の要素 、約 650 ppm のレベルで見つかりました。エアロライトと呼ばれる隕石の主成分です。
- ケイ素は植物や動物の生命に必要です。珪藻などの一部の水生生物は、元素を使用して骨格を構築します。人間は、皮膚、髪、爪、骨の健康を維持し、タンパク質のコラーゲンとエラスチンを合成するためにシリコンを必要とします。シリコンを食事から補給すると、骨密度が増加し、骨粗しょう症のリスクが低下する可能性があります。
- ほとんどのシリコンは、合金フェロシリコンの製造に使用されます。鋼の生産に使用されます。この元素は、半導体やその他の電子機器を作るために精製されます。化合物炭化ケイ素は重要な研磨材です。二酸化ケイ素はガラスの製造に使用されます。ケイ酸塩鉱物が一般的であるため、酸化ケイ素は岩石を形成し、ガラスやセラミックの製造に使用されます。
- 水と同様に (そしてほとんどの化学物質とは異なり)、シリコンは固体よりも液体の方が密度が高くなります。
- 天然シリコンは、シリコン 28、シリコン 29、シリコン 30 の 3 つの安定同位体で構成されています。シリコン 28 は最も豊富で、天然元素の 92.23% を占めています。少なくとも 20 の放射性同位元素も知られており、最も安定しているのはシリコン 32 で、半減期は 170 年です。
- 鉱山労働者、石切り職人、および砂地に住む人々は、大量のシリコン化合物を吸い込み、珪肺症と呼ばれる肺疾患を発症する可能性があります。シリコンへの曝露は、吸入、摂取、皮膚への接触、および眼への接触によって発生する可能性があります。労働安全衛生局 (OSHA) は、職場でのケイ素への暴露の法的制限を 15 mg/m に設定しています。3総暴露量および 5 mg/m31 日 8 時間勤務の呼吸器暴露。
- シリコンは非常に高純度で入手できます。溶融塩 電解 シリカ (二酸化ケイ素) またはその他のシリコン化合物を使用して、半導体で使用するための >99.9% の純度の元素を得ることができます。シーメンス プロセスは、高純度シリコンの製造に使用されるもう 1 つの方法です。これは、気体のトリクロロシランを純粋なシリコン棒に吹き付けて、純度 99.9999% の多結晶シリコン (ポリシリコン) を成長させる化学気相堆積の一種です。
シリコン原子データ
要素名 ： ケイ素
元素記号 ： はい
原子番号 ：14
分類 ：メタロイド（半金属）
外観 ：シルバーメタリック光沢のハードグレーソリッド。
原子量 : 28.0855
融点 : 1414〇C, 1687K
沸点 : 3265〇C, 3538K
電子配置 : 1秒22秒22p63秒23p2
密度 ：2.33g/cm3(室温付近で固体として); 2.57g/cm3（融点で液体として）
酸化状態 : 4、3、2、1、-1、-2、-3、-4
電気陰性度 : ポーリングスケールで 1.90
原子半径 : 午後 111 時
結晶構造 ：面心ダイヤモンドキュービック
融合熱 ：50.21kJ/モル
気化熱 ：383kJ/mol
参照
- ウェスト、ロバート（1984）。 CRC、化学と物理学のハンドブック .フロリダ州ボカラトン：Chemical Rubber Company Publishing。 pp。E110。 ISBN 0-8493-0464-4。