Silisium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Silisium
Si-TableImage.svg
Basisdata
Navn Silisium
Symbol Si
Atomnummer 14
Utseende i pulverform mørk grått med blåskjær
Plass i periodesystemet
Gruppe 14
Periode 3
Blokk p
Kjemisk serie halvmetall
Atomegenskaper
Atomvekt 28.0855(3) u
Empirisk atomradius 110 pm
Kalkulert atomradius 111 pm
Kovalent atomradius 111 pm
Elektronkonfigurasjon [Ne] 3s2 3p2
Elektroner per energinivå 2, 8, 4
Oksidasjonstilstander 4
Krystallstruktur kubisk diamant
Fysiske egenskaper
Stofftilstand fast stoff
Smeltepunkt 1 414 °C
Kokepunkt 3 265 °C
Molart volum 12,0588382•10-6 /mol
Tetthet 2 330 Kilogram
Hardhet 6,5 (Mohs skala)
Fordampningsvarme 359 kJ/mol
Smeltevarme 50,21 kJ/mol
Damptrykk 4,77  Pa ved 1 683 K
Lydfart 8 433 m/s ved 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen 1,90
Spesifikk varmekapasitet 706 J/(kg•K)
Elektrisk ledningsevne 2,52 · 10-4 S/m
Termisk ledningsevne 149 W/(m•K)
Første ionisasjonspotensiale 786,5 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale 1 577,1 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale 3 231,6 kJ/mol

SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Silisium (tidligere kisel) er et grunnstoff med kjemisk symbol Si og atomnummer 14.

Historie[rediger | rediger kilde]

Silisium ble først identifisert i 1787 av Antoine Lavoisier, og uavhengig av ham ble stoffet fremstilt av Humphry Davy som feilaktig antok at det var en kjemisk forbindelse og ikke et grunnstoff. Gay-Lussac og Thénard utvant trolig en uren amorf form for silisium i 1811, men det var først i 1823 at stoffet ble isolert og identifisert som grunnstoff av den svenske kjemikeren Jöns Jakob Berzelius. Han døpte det nye grunnstoffet «silisium» etter det latinske ordet silex (flintstein).

I 1831 ble navnet silicon foreslått av den skotske kjemikeren Thomas Thomson, fordi endingen -on viste til det kjemiske slektskapet med karbon. I engelskspråklige land kalles derfor grunnstoffet silicon.

Silisiumatomets elektronskall

Egenskaper[rediger | rediger kilde]

Silisium er et halvmetall og en halvleder. Silisium er i gruppe 14 og periode 3 i det periodiske systemet og er mindre reaktivt enn karbon. Silisium med homogen krystallstruktur endrer elektrisk motstand når det blir utsatt for mekanisk trykk. I rent silisium har den elektriske motstanden en negativ temperatur-koeffisient, det vil si at motstanden synker når temperaturen øker. Silisium i krystallform har en grå metallisk glans, og i likhet med glass er det sterkt og hardt, men brekker lett.

Isotoper[rediger | rediger kilde]

Naturlig forekommende silisium består av tre stabile isotoper: 28Si (92,32%), 29Si (4,97%) og 30Si (3,1%). I tillegg er 20 kunstig fremstilte (og dermed radioaktive) isotoper kjent. De mest stabile av disse er 32Si med halveringstid 150 år og 31Si med halveringstid 157,3 minutter. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 10 sekunder.[1]

CAS-nummer: 7440-21-3

Forekomst[rediger | rediger kilde]

Silisium er det nest vanligste grunnstoffet i jordskorpen etter oksygen og utgjør 25,7% etter vekt. Det finnes oftest sammen med oksygen som kvarts (silisiumdioksid, SiO2) eller i silikater. Disse mineralene er en hovedbestanddel i mange bergarter, både på jorden og månen, og andre terrestriske planeter, måner og asteroider. Opp imot hele 95 % av jordskorpen består av silikatmineraler. Silikatmineralene har en lavere massetetthet og kan med det stige opp mot jordskorpen, fra mantelen der tyngre mineraler har samlet seg.

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

Industrielt fremstilt polysilisium.

Silisium brukes blant annet til å lage halvlederkomponenter som solceller, transistorer og integrerte kretser til bruk i datamaskiner og annen elektronikk. Innenfor metallurgisk industri bruker man silisium i legeringer og som et reduserende element. Til denne typen industri har silisium vist seg å være svært anvendbart, spesielt fordi det har et lett prosesserbart oksid som regnes som det vanligste mineralet i jordskorpen (Kvarts). Norske selskaper befinner seg blant verdens største og ledende aktører i produksjon av rå silisium (Elkem), og til produksjon av solcellesilisium og silisiumplater (wafere) for solcelleindustrien (REC).[2][3] Lilleby smelteverk i Trondheim var kjent for å lage verdens reneste ferrosilisium. Norge er fremdeles en stor produsent av ferrosilisium. Dette skjer blant annet gjennom selskapene Elkem og Fesil.

Referanser[rediger | rediger kilde]