Χρήστης:Vchorozopoulos/Χημεία/Ανόργανη/Πυριτιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση

Πυρίτιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παλαιό[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κρύσταλλος πυριτίου για την παραγωγή ημιαγωγών.

Το χημικό στοιχείο Πυρίτιο είναι ένα μεταλλοειδές με ατομικό αριθμό 14 και ατομικό βάρος 28,0855 gr/mol. Έχει θερμοκρασία τήξης 1414 C° και θερμοκρασία βρασμού 3265 C°. Το σύμβολό του είναι Si.

Το Πυρίτιο βρίσκεται στην IV ομάδα του περιοδικού πίνακα μαζί με τον Άνθρακα, το Γερμάνιο, τον Κασσίτερο και το Μόλυβδο. Αυτό σημαίνει ότι έχει τέσσερα ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στοιβάδα, από τα 14 που διαθέτει συνολικά.

Προέλευση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ως στοιχείο, το πυρίτιο δεν απαντά ελεύθερο στη φύση. Τα διάφορα ορυκτά και πετρώματα του πυριτίου αποτελούν το 87% του φλοιού της Γης, ενώ είναι το δεύτερο σε αφθονία χημικό στοιχείο στη γήινη φύση μετά το οξυγόνο, με ποσοστό 28% και το 7ο πιο άφθονο στοιχείο στο Σύμπαν[1]. Κυριότερα ορυκτά του είναι ο χαλαζίας (παραλλαγές του είναι ο καπνίας, ο αμέθυστος, ο αχάτης, ο χαλκηδόνιος, ο οπάλιος και ο ίασπις), οι άστριοι, οι μαρμαρυγίες, ενώ είναι βασικό συστατικό της άμμου και του αμιάντου και πολλών άλλων πυριτικών ορυκτών.

Παρασκευές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το πυρίτιο παρασκευάστηκε για πρώτη φορά από τον Davy το 1800, ο οποίος, όμως, δεν το ταυτοποίησε ως χημικό στοιχείο. Ακολουθώντας τις εργασίες των Τενάρ (Thenard) και Γκέι-Λισάκ (Gay-Lussac) (1811), ο Σουηδός χημικός Γιονς Γιάκομπ Μπερτσέλιους (Berzelius) παρασκεύασε άμορφο πυρίτιο συνθερμαίνοντας Κάλιο με τετραφθοριούχο πυρίτιο[2] .

Σήμερα παρασκευάζεται βιομηχανικά σε ηλεκτρικό κλίβανο με συνθέρμανση χαλαζία και μεταλλουργικού άνθρακα σε θερμοκρασία περίπου 2000οC:

SiO2 + C → Si + CO2
SiO2 + 2C → Si + 2CO

Κατά τη διαδικασία παρασκευής στο κατώτερο σημείο του κλιβάνου συλλέγεται σε υγρή μορφή και καθαρότητα περίπου 98%, λόγω της αντίδρασής του με τον άνθρακα, με τον οποίο σχηματίζει το καρβίδιο του πυριτίου (carborundum), ένα από τα σκληρότερα υλικά στη φύση (σκληρότητα 9,5 στην κλίμακα Mohs). Για την παρασκευή του σε απόλυτα καθαρή μορφή, το συλλεγέν μίγμα ξαναθερμαίνεται στον κλίβανο με χαλαζία:

2 SiC + SiO2 → 3 Si + 2CO

Φυσικές ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το πυρίτιο απαντά σε δύο αλλοτροπικές μορφές: Μια άμορφη και μια κρυσταλλική. Το κρυσταλλικό πυρίτιο έχει μεταλλική λάμψη, είναι σκληρό και έχει σκούρο γκρι χρώμα. Είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου και δεν είναι ούτε ελατό ούτε όλκιμο. Είναι ημιαγωγός και την ιδιότητα αυτή διατηρεί ακόμη και σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες. Δεν είναι καλός αγωγός της θερμότητας.

Χημικές ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Χρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το καθαρό Πυρίτιο είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου και χρησιμοποιείται ευρέως στους ημιαγωγούς, καθώς παραμένει ημιαγωγός σε υψηλές θερμοκρασίες, σε αντίθεση με το Γερμάνιο, και επειδή τα οξείδιά του υφίστανται επεξεργασία εύκολα σε κλίβανο και σχηματίζουν καλύτερες διεπιφάνειες ημιαγωγού/διηλεκτρικού από σχεδόν όλους τους άλλους συνδυασμούς στοιχείων.

Ενώσεις του πυριτίου: Σιλικόνες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

{{επέκταση-χημεία}} {{Περιοδικός πίνακας}} [[Κατηγορία:Μεταλλοειδή]] {{Link FA|sk}} [[af:Silikon]] [[ar:سليكون]] [[ast:Siliciu]] [[az:Silisium]] [[be:Крэмній]] [[bg:Силиций]] [[bn:সিলিকন]] [[bs:Silicijum]] [[ca:Silici]] [[co:Siliciu]] [[cs:Křemík]] [[cy:Silicon]] [[da:Silicium]] [[de:Silicium]] [[dv:ސިލިކަން]] [[en:Silicon]] [[eo:Silicio]] [[es:Silicio]] [[et:Räni]] [[eu:Silizio]] [[fa:سیلیسیم]] [[fi:Pii (alkuaine)]] [[fr:Silicium]] [[fur:Silici]] [[ga:Sileacan]] [[gl:Silicio]] [[gu:સિલિકોન]] [[gv:Shillagon]] [[hak:Si̍t]] [[haw:Silikone]] [[he:צורן]] [[hi:सिलिकॉन]] [[hr:Silicij]] [[ht:Silisyòm]] [[hu:Szilícium]] [[hy:Սիլիցիում]] [[id:Silikon]] [[io:Siliko]] [[is:Kísill]] [[it:Silicio]] [[ja:ケイ素]] [[jbo:cancmu]] [[kn:ಸಿಲಿಕಾನ್]] [[ko:규소]] [[ksh:Silizium]] [[ku:Sîlîsyûm]] [[la:Silicium]] [[lb:Silizium]] [[lij:Siliçio]] [[lt:Silicis]] [[lv:Silīcijs]] [[mg:Silisiôma]] [[mi:Takawai]] [[mk:Силициум]] [[ml:സിലിക്കൺ]] [[mn:Цахиур]] [[mr:सिलिकॉन]] [[ms:Silikon]] [[nah:Tecpatli]] [[nds:Silizium]] [[nl:Silicium]] [[nn:Silisium]] [[no:Silisium]] [[oc:Silici]] [[pa:ਸਿਲੀਕੋਨ]] [[pl:Krzem]] [[pnb:سلیکان]] [[pt:Silício]] [[qu:Ullayayaq]] [[ro:Siliciu]] [[ru:Кремний]] [[scn:Siliciu]] [[sh:Silicij]] [[simple:Silicon]] [[sk:Kremík]] [[sl:Silicij]] [[sq:Siliciumi]] [[sr:Силицијум]] [[stq:Silicium]] [[sv:Kisel]] [[sw:Silikoni]] [[ta:சிலிக்கான்]] [[te:సిలికాన్]] [[tg:Силитсий]] [[th:ซิลิคอน]] [[tr:Silisyum]] [[ug:سىلىتسىي]] [[uk:Кремній]] [[uz:Kremniy]] [[vi:Silic]] [[war:Silicon]] [[yo:Silicon]] [[zh:硅]] [[zh-min-nan:Silicium]] [[zh-yue:矽]]