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矽(化學元素)性能特性式。 矽開幕故事
許多現代技術設備和裝置已創建由於在自然界中發現的物質的獨特性能。 人類通過實驗和我們周圍的元素仔細研究不斷升級自己的發明 - 這個過程被稱為技術進步。 它是基於簡單,方便我們周圍在日常生活中每個人的東西。 例如,沙子,什麼可奇怪和不尋常? 科學家們能夠將其從矽隔離 - 一種化學元素,沒有它,就沒有計算機設備。 其應用領域是多樣的,正在不斷擴大。 這是由矽原子,其結構和與其它物質簡單的化合物的可能性的獨特性質來實現的。
特點
在 元素週期表中, 開發D. I. Mendeleevym,矽 (化學元素) 用符號的Si表示。 它指的是非金屬,位於主第四組第三週期中,具有原子序數14及其鄰近碳不是偶然:在許多它們的性質具有可比性。 在自然界中以純的形式沒有發現,作為有源元件,並具有與氧的足夠強的結合。 基體材料 - 二氧化矽,這是一種氧化物,和矽酸鹽(砂)。 當此矽(其天然化合物)是世界上最常見的化學元素之一。 它質量分數含量僅次於氧(超過28%)。 頂部外殼層含有形式的二氧化矽(石英此),各種類型的粘土和沙子。 第二種最常見的組由它的矽酸鹽。 在從表面層約有35公里的深度佈置花崗岩和玄武岩沉積物,其包括矽化合物。 地核的百分含量沒有想出,但最接近地幔的表層(高達900公里)包括矽酸鹽。 海水矽濃度的組合物是3毫克/升, 月球土壤 40%由化合物。 宇宙,這人類迄今觀察含有大量這種化學元素。 例如, 頻譜分析 隕石,其在一個距離,該距離提供給研究人員接近地面的,已經顯示出,它們包括矽的20%。 目前在我們的銀河系此元素的基礎上形成的生活的可能性。
研究過程
化學元素矽的發現史有幾個階段。 許多物質,系統化門捷列夫,幾個世紀以來所使用的人類。 此外,所述元件處於天然形式,我.E。 化合物還沒有經過化學處理,他們所有的性質不知道的人。 在研究物質的所有功能的過程中,他出現了新用途。 矽迄今為止的性能尚未研究,直到最後 - 這個元素是足夠廣泛和多樣化的應用餘地的科學家後代的新發現。 現代科技將顯著加快這一進程。 在十九世紀,許多著名的化學家們一直試圖獲得純矽。 這是第一次有可能使Tenaru L.和J.蓋呂薩克在1811年,但該元素的發現屬於J.貝齊里烏斯,誰是不僅能夠識別該物質,但也來形容了。 從瑞典化學家在1823年得到了矽,為此他使用金屬鉀和鉀鹽。 該反應發生在以熱的形式的催化劑。 將所得的單質的灰棕色顏色是非晶矽。 在1855年聖Kler Devilem得到晶體純元素。 複雜性直接關係到高強度的原子鍵分配。 在這兩種情況下,化學反應涉及純化的雜質的方法,該無定形和結晶的模型具有不同的特性。
矽:化學元素發音
基澤爾 - - 所獲得的粉末的第一個名字被提出貝採利烏斯。 在英國和美國的矽,並於今日被稱作矽(單晶矽)或矽(矽)。 該術語來自拉丁詞“打火石”(或“石頭”)派生,而在大多數情況下,它是聯繫在一起的概念“土”,因為在自然界中廣泛流傳。 化學的俄羅斯發音是不同的,這一切都取決於來源。 他被稱為二氧化矽(扎哈羅夫應用於1810術語)西西里島(1824,Dvigubsky,索洛維約夫),二氧化矽(1825,恐懼),只有在1834年,俄國化學家德國諾維奇Gess稱介紹,到現在為止使用的名稱多數來源 - 矽。 週期門捷列夫系統他指定的符號矽。 如何閱讀化學元素矽? 英語國家的許多學者念他的名字為“B”或用“矽”。 因此,谷,這是計算機硬件平台的研究和製造的世界著名的名字。 講俄語的人口是指矽元素(來自希臘字“懸崖山”)。
在本質上是:場
整個山系統組成的矽化合物,這是不以純的形式發現的,因為所有已知的礦物質是二氧化物或矽酸鹽(矽鋁酸鹽)。 它貓眼石,紫水晶,石英型,碧玉,玉髓,瑪瑙,水晶,瑪瑙和其他許多人 - 被人們作為一種觀賞植物材料的石頭驚人的美麗。 它們形成由於其中所確定的密度,結構,顏色和用途的方向的各種矽化合物的發生。 審查無機世界可以用相同的化學元素,其中,所述環境形成與金屬或金屬(鋅,鎂,鈣,錳,鈦等。D.)強鍵相關聯。 通過與其他物質相比,矽相當方便在工業規模提取:它在大多數類型的礦石和礦物的發現。 因此,積極挖掘沉積物與能源的最經濟實惠的來源,而不是物質的領土集群。 石英岩和石英砂在所有國家提供。 大多數主要製造商和芯片供應商有:中國,法國,挪威,美國(西弗吉尼亞州,俄亥俄州,阿拉巴馬州,紐約州),澳大利亞,南非,加拿大,巴西。 所有的製造商使用各種方式,這取決於產品(技術,半導體,高矽)的類型。 另外或替代地富集的化學元素,從所有類型的雜質純化具有的取決於其進一步使用單個屬性。 這也適用於該物質。 矽結構定義了它的應用範圍。
使用歷史
很多時候,因為人的名字的相似性混淆矽和燧石,但這些概念是不相同的。 我們都清楚。 如已經提到的,在自然界中,矽並不將其純的形式發現,不能對他的連接(相同的二氧化矽)可以說。 主要礦物和岩石形成二氧化我們所考慮的物質-是砂(水和二氧化矽),石英,石英岩, 長石 和火石。 後者曾聽說必須擁有所有,因為它是在人類歷史上給予了極大的重視。 有了這個石器時代期間由人類領帶的石制工具。 它從基岩中的碎片產生的尖銳邊緣,極大地方便了古家庭主婦的工作,以及銳化的可能性 - 獵人和漁民。 弗林特沒有金屬製品的強度,但失敗的儀器可以很容易地進行更換。 其作為一個火石使用持續了許多世紀 - 直到的替代來源本發明。
對於今天的現實,矽的特性使其能夠利用裝飾或陶瓷餐具的製作材料,用中,除了一個漂亮美觀,它擁有一批優秀的功能品質。 它的應用由於玻璃的發明3000年前一個單獨的方向上。 此事件提供了一個機會來創建鏡像,餐具,含有矽化合物的彩色玻璃鑲嵌。 式初始物質補充必要的部件,從而允許該產品,得到的玻璃的強度所需的顏色和效果。 驚人的美麗和各種藝術作品由來自含矽礦物和石頭人造。 此元素的治療作用已被古代的科學家描述和整個人類的歷史中。 他們的飲用水儲存在日常生活和用於醫藥產品奠定了井。 通過研磨得到的粉末施加到傷口。 特別注意了水堅守在由含有矽化合物的鍋。 化學成分組成相互作用與它,從而允許數破壞病原細菌和微生物。 而這還不是所有的部門,我們正在考慮的物質是非常非常需要的。 矽結構導致其多功能性。
性能
有關材料的特性的更多細節,有必要考慮,同時考慮到所有可能的屬性。 計劃元件矽化學特性包括物理性能,電參數,研究化合物和反應條件,因此它們的通道。G.矽結晶形式具有暗灰色顏色具有金屬光澤。 面心酷似碳(金剛石)的立方晶格,但由於鏈接的更大的長度是沒有那麼強。 塑料它加熱到800℃,在其它情況下,它仍然是脆弱的。 矽的物理特性使其成為真正獨特的物質:它是透明的紅外輻射。 熔點- 1410 0℃,沸點- 2600 0℃,在正常條件下的密度- 2330公斤/ m 3以下。 熱傳導率為它在25 0℃的近似值接收到矽原子的特性允許其作為半導體用的各種樣品是恆定的。 這樣的應用是最在今天的世界需求。 電導率的大小影響和矽元素的組成,是與它們結合使用。 因此,對於增強的電子傳導性,使用銻,砷,磷,用於穿孔 - 鋁,鎵,硼,銦等。 當創建與矽器件被用作配合劑,這會影響該設備的操作的引導表面處理。
矽作為優良的導體的性質在現代儀器中使用相當廣泛。 特別重要的其在尖端設備(例如,現代計算設備,計算機等)的製造中的用途。
矽:特性化學元素
在大多數情況下,矽是四價的,也有通信,其中它可以被設置為兩個。 在正常情況下它是差的活性,在室溫下具有強的化合物可與氟的氣體聚集狀態僅發生反應。 這是由於阻斷效果氧化鈦表面膜,這是在與環境氧或水的相互作用觀察。 為了刺激必要使用催化劑的反應:溫度的增加是理想的物質,例如矽。 化學元素與在400-500 0℃的氧反應,從而導致氧化鈦膜的增加,氧化過程。 當溫度升高到50 0℃下用溴,氯,碘,由此揮發性四鹵化形成的反應。 與酸矽不發生反應,用氫氟酸和硝酸的混合物之外,而在加熱狀態下的任何鹼是溶劑。 僅由矽化物的分解在與氫的反應產生的矽烷不進入它。 最高的強度和化學化合物的不同與被動硼和碳。 對鹼和酸的高電阻,與氮的化合物,其發生在溫度超過1000 0℃。矽化物是通過反應與金屬獲得的,並且在這種情況下依賴於互補元件,其示出了矽的化合價。 與過渡金屬的參與形成的式物質是耐酸性。 矽原子的結構直接影響其性能,並與其他元件相互作用的能力。 形成的在自然界中鍵的過程,並且當暴露於該物質(在實驗室,工業環境)顯著不同。 矽結構呈現出其化學活性。
結構
矽原子的電路結構有其自身的特點。 充電芯14,其對應於在週期系統的序列號。 ; 14 - 質子:帶電粒子的數目 電子 - 14; 中子 - 14矽原子的電路結構如下:矽14)2)8)4.在最後的(外部)電子級是4,其確定氧化與符號“+”或程度“ - ”。 矽氧化物具有式SiO 2(化合價4+),易失性氫化合物-的SiH 4(-4化合價)。 矽原子可以在一些化合物的大量具有6的配位數,如與氟的化合物。 摩爾質量- 28原子半徑- 132 PS,電子殼層配置:1S 2S 2 2 2 3S 6 2P 3P 2。
應用
表面活性劑或完全摻雜的矽用作在創建很多,包括精度,裝置(例如,太陽能電池,晶體管,整流器和叔。D.)的半導體。 超純矽用於創建太陽能電池(能量)。 型單晶用於反射鏡的製造和激光氣體。 矽化合物獲得的玻璃,瓷磚,陶瓷,瓷器和陶器。 在多種類型的生產的產品是很難描述的,發生在日常生活中對他們的剝削,在藝術和科學,在工作場所。 得到的水泥原料創建混音和磚裝飾材料。 油的分配,基於矽氧烷化合物的潤滑劑可以顯著減少的許多機制動部件的摩擦。 由於腐蝕性介質計數器(酸,溫度),獨特的性能矽化物行業中廣泛應用。 其電氣,核武器和化學指標考慮到複雜的製作專家,扮演的矽原子的不小的作用和結構。
我們列出了最高新技術和先進適用日期。 最常見的,這是在大批量技術的矽以多種方式使用產生:
- 為原料用於生產純物質。
- 對於合金冶金工業:矽的存在增加了耐火性,提高了耐腐蝕性和機械強度(與過量的這些元素的,合金可變得太脆)。
- 作為用於從金屬移除過量氧的脫氧劑。
- 用於生產矽烷的原料(矽與有機物質的化合物)。
- 制氫矽鐵合金。
- 生產太陽能電池板。
物質和人體組織的正常運作大的值。 矽結構,它的屬性在這種情況下果斷。 在這種情況下,它的盈餘或不足會導致嚴重的疾病。
人體
醫學使用矽作為殺菌和防腐很長一段時間。 但隨著戶外使用的所有優點,該元素必須不斷在人體內延長。 其內容的正常水平將普遍提高使用壽命。 在缺乏超過70微量元素和維生素的情況下它們由身體,這是多種疾病顯著較低電阻代謝。 矽的比例最高骨,皮膚,肌腱被觀察到。 他扮演支持的強度,並給出彈性的結構要素的作用。 在形成及其化合物的費用全部骨骼的硬組織。 由於最近的研究結果發現,在腎臟,胰腺和結締組織的矽含量。 在身體的運作,這些機構的作用是相當大的,所以減少其含量是對民生的許多關鍵指標的不利影響。 食物和水體的日子應該會收到1克矽 - 這將有助於避免可能的疾病如皮膚炎,骨軟化,形成在肝臟,腎臟,視力模糊,頭髮和指甲的條件下,動脈粥樣硬化的石頭。 當一個足夠的電平這個元件增加免疫力的內容的,歸一化的代謝,提高必要對人體健康的許多元素的吸收。 二氧化矽的最大金額 - 穀類作物,蘿蔔,蕎麥。 將帶給矽水顯著的好處。 要確定數量和使用頻率最好與專家諮詢。
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