Silicis (lot.silicium) – cheminis elementasperiodinėje elementų lentelėje, žymimasSi. Silicio atominis skaičius – 14.
Nors silicis sudaro net 27 %Žemės plutos masės, tačiau gryno gamtoje nerandama. Šis elementas laboratorijoje išskirtas tik1811 m. Tai tamsiai pilki metališko blizgesio milteliai. Junginiuose silicis yra keturvalentis, jo oksidacijos laipsnis (išskyrus junginius su metalais) lygus +4. Silicis yra šiuolaikinės elektronikos pramonės pagrindas. Be to silicis gali sudarytisilikatus.
Silicio yra daugtitnage, iš kurio1823 m.Jensas Jakobas Bercelijus ir išgavo šį elementą (lot.silex – kietasakmuo, titnagas).
Silicis –puslaidininkis. Jo plonos plokštelės, išpjautos iš silicio monokristalų, naudojamos šiuolaikinėje technikoje, pavyzdžiui,saulės baterijose, paverčiančiose saulės spindulių energijąelektros energija.Daugelyje išlydytų metalų, pavyzdžiui,aliuminyje, silicis tirpsta, nesijungdamas su jais, ir aušinant lydalą, išsiskiria kristalais.
Išoriniame silicio atomo sluoksnyje yra 4 elektronai. Todėl silicis, panašiai kaip ir anglis, gali turėti:
- teigiamą oksidacijos laipsnį +4 – jungdamasis su labiausiai elektroneigiamais elementais;
- neigiamą oksidacijos laipsnį -4 – silicio ir mažiausiai elektroneigiamų elementų (metalų) junginiuose;
- keturvalentis – poliškumu mažai nuo jo besiskiriančių elementų atžvilgiu; be to, savo alotropinėse modifikacijose.
Laisvas silicis turi tokią pat kaip deimantas kristalinę gardelę, kurioje kiekvienas silicio atomas apsuptas keturių kitų atomų, sujsijungusių kovalentiniais nepoliniais ryšiais.
Įprastinėje temperatūroje silicis jungiasi tik sufluoru. Kaitinamas ore amorfinis silicis jungiasi su deguonimi – stipriai įkaisdamas sudega iki silicio oksido. Taip pat silicis lengvai jungiasi suchloru. Su kitais mažiau elektroneigiamais nemetalais silicis jeigu ir reaguoja, tai ne taip energingai ir sudaro ne tokius patvarius junginius…
Silicis nepaprastai stipriai susijungęs su deguonimi; todėl norint gauti silicį iš jodioksido, reikia labai energingo reduktoriaus. Laboratorijos sąlygomis amorfinis silicis gaunamas Beketovo būdu. Tam smulkaus kvarco smėlio ir magnio miltelių mišinys supilamas į sunkiai lydomą mėgintuvėlį ir, įstačius į mišinį magnio juostelę, uždegamas:
SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO + 372 kJ
silicio dioksidas turi atominę kristalinę gardelę, kuri ir lemia jo aukštą lydymosi temperatūrą
Tai viena labiausiai paplitusių medžiagų Žemės plutoje. Jis randamas dviejų atmainų: kristalinis ir amorfinis. Kristalinis SiO2 dažniausiai aptinkamaskvarco pavidalu. Smulkūs kvarco grūdeliai – paprastas smėlis. Švarus smėlis yra baltas, geležies junginių nudažytas – geltonas. Fizinės dirvožemio savybės, taip pat jo gerumas daug priklauso nuo smėlio grūdelių dydžio ir kiekio. Kvarco kristalų pavadinimas priklauso nuo jų spalvos: rudas vadinamas dūminiu kvarcu, violetinis –ametistu, bespalvis skaidrus – kalnų krištolu.
Jie naudojami papuošalams ir laikrodžių ašelių lizdams gaminti. Kalnų krištolas praleidžia ultravioletinius spindulius ir dėl to naudojamas optinėse priemonėse linzėms. Amorfinis silicio dioksidas randamas kaip „infuzorinė žemė“. Tai kadaise gyvenusių infuzorijų kiautelių likučiai, naudojamidinamitui gaminti. Kristalinis SiO2 kartu su amorfiniu sudarotitnagą,agatą ir kt. Titnagas dabar vartojamas rutuliniuose malūnuose.
Silicio rūgšties, kaip irfosforo rūgšties, anhidridą atitinka ne viena, o daugybė rūgščių, kurios susidaro prijungus prie jo nevienodąvandens kiekį; aukščiausia iš jų silicio ortorūgštis H4SiO4 atitinka fosforo ortorūgštį, gaunamą prie fosforo rūgšties anhidrido prijungiant maksimalų kiekį vandens. Išskirti silicio rūgšties nepavyksta, ir apie jų formą sprendžiame iš jų druskų – gamtinių silikatų – sudėties ir sandaros.
Nors yra daug kristalinių silikatų struktūrų, jos susidaro, visada laikantis dviejų dėsningumų:
- Kiekvienas silicioatomas apsuptas keturių deguonies atomų tetraedro;
- Aplink silicio atomus esantysdeguonies tetraedrai niekada nesijungia vienas su kitu daugiau kaip viena viršūne (Polingo taisyklė).
Dėl silicio cheminio poveikio žmogausplaučių ląstelėms, silicio dulkės sukelia silikozės ligą.[1]
- ↑MATULIS Bronius, JANICKIS Vitalijus.Metalai, metaloidai ir nemetalai. Kaunas: Technologija, 2010, 169 p.ISBN 978-9955-25-862-9.
