Silisium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
(Omdirigert fra Kisel)
Hopp til: navigasjon, søk
Silisium
Si-TableImage.svg
Basisdata
NavnSilisium
SymbolSi
Atomnummer14
Utseendei pulverform mørk grått med blåskjær
Plass i periodesystemet
Gruppe14
Periode3
Blokkp
Kjemisk seriehalvmetall
Atomegenskaper
Atomvekt28.0855(3) u
Empirisk atomradius110 pm
Kalkulert atomradius111 pm
Kovalent atomradius111 pm
Elektronkonfigurasjon[Ne] 3s2 3p2
Elektroner per energinivå2, 8, 4
Oksidasjonstilstander4
Krystallstrukturkubisk diamant
Fysiske egenskaper
Stofftilstandfast stoff
Smeltepunkt1 414 °C
Kokepunkt3 265 °C
Molart volum12,0588382•10-6 /mol
Tetthet2 330 kg/m³
Hardhet6,5 (Mohs skala)
Fordampningsvarme359 kJ/mol
Smeltevarme50,21 kJ/mol
Damptrykk4,77  Pa ved 1 683 K
Lydfart8 433 m/s ved 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen1,90
Spesifikk varmekapasitet706 J/(kg•K)
Elektrisk ledningsevne2,52 · 10-4 S/m
Termisk ledningsevne149 W/(m•K)
Første ionisasjonspotensiale786,5 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale1 577,1 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale3 231,6 kJ/mol

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

Silisium (tidligere gjerne kalt kisel) er et grunnstoff med kjemisk symbol Si og atomnummer 14. Silisium er et av få kjente stoff som utvider seg ved overgangen til fast fase (størkning), det annet vanlig kjente stoff med denne egenskapen er vann.

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]