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Dados básicos / Elementos adjacentes |
↑Topo
• Fim↓ |
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| Número atômico |
14 |
| Peso atômico |
28,086 |
| Elétrons |
[Ne]3s23p2 |
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Do latim silex (pedra). Identificado pela primeira vez por
Antoine Lavoisier. Em 1800, Humphry Davy (químico e físico inglês) supôs
equivocadamente que era um composto, não um elemento. Joseph Louis
Gay-Lussac (físico e químico francês) e Louis Jacques Thénard
(químico francês) provavelmente conseguiram preparar silício
amorfo impuro pelo aquecimento do potássio com tetrafluoreto de
silício. Em 1824, Jöns Jakob Berzelius, químico sueco, preparou silício amorfo da mesma forma e
o purificou através de repetidas lavagens. Em 1854, Henri St. Claire
Deville (químico francês) preparou o silício cristalino, uma variedade
alotrópica do elemento.
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Silício é encontrado no sol e demais estrelas e é o principal
elemento dos meteoritos chamados aerólitos. Representa cerca de 25,7% da crosta terrestre em peso e é o segundo
elemento mais abundante, superado somente pelo oxigênio.
Não é encontrado livre na natureza. Ocorre, principalmente, na forma
de óxidos e silicatos (combinação da sílica, o dióxido de
silício SiO2,
com um ou mais óxidos metálicos e água).
São numerosos os minerais. Em forma de óxido, por exemplo, areia,
quartzo, cristal de rocha, ametista, ágata, opala, etc. Como silicatos,
por exemplo, granito, asbesto, feldspato, mica, argila, etc.
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Comercialmente é obtido pelo aquecimento da sílica e carbono em forno
elétrico com eletrodos de grafite. Outros meios existem para a produção do silício de alta pureza para
uso em semicondutores.
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Na forma cristalina tem cor cinza e brilho metálico. É um elemento relativamente inerte, mas é atacado por alguns
halogênios e álcalis diluídos. A maioria dos ácidos não o ataca, com
exceção do fluorídrico.
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| Grandeza |
Valor |
Unidade |
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Massa específica do sólido |
2330 |
kg/m3 |
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Ponto de fusão |
1414 |
°C |
| Calor de fusão |
50,2 |
kJ/mol |
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Ponto de ebulição |
2900 |
°C |
| Calor de vaporização |
359 |
kJ/mol |
| Temperatura crítica |
s/ dado |
°C |
| Eletronegatividade |
1,9 |
Pauling |
| Estados de oxidação |
+4-4 |
- |
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Resistividade elétrica |
≈ 105 |
10-8 Ω
m |
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Condutividade térmica |
150 |
W/(m°C) |
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Calor específico |
712 |
J/(kg°C) |
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Coeficiente de expansão térmica |
2,8 |
10-5
(1/°C) |
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Módulo de elasticidade |
47 |
GPa |
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Velocidade do som |
8433 |
m/s |
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Estrutura cristalina |
cúbica
de face centrada |
- |
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A inalação de compostos de silício em pó, como pode ocorrer em
ambientes de mineração e outros, traz sérios problemas pulmonares.
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Compostos e/ou
reações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
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Reação com oxigênio
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Si + O2 →
SiO2 (acima de 900°C). |
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Reação com nitrogênio
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(acima de 1400°C): 2Si + N2 →
2SiN |
3Si + 2N2 → Si3N4. |
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Reação com água
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Não reage. |
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Reação com halogênios
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(acima de 300°C, exceto flúor):
Si + 2F2 → SiF4 |
Si + 2Cl2 → SiCl4 |
Si + 2Br2 → SiBr4 |
Si + 2I2 → SiI4. |
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Reação com ácidos
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(não reage com a maioria):
Si + 6HF → [SiF6]-- +
2H+ + 2H2. |
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Reação com bases
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Si + 4NaOH → [SiO4]---- + 4Na+
+ 2H2. |
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Aplicações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
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• É um dos elementos mais úteis. Compostos como areia e argila são
amplamente usados na construção civil. Usado em refratários para
altas temperaturas. Silicatos são empregados na fabricação de
esmaltes. Sílica é a principal substância do vidro.
•
É um elemento importante para a vida animal e vegetal. Algas extraem
sílica da água, para formar as paredes das suas células. O esqueleto
humano contém sílica.
• É um importante ingrediente do aço. Carboneto de silício (SiC) é uma
das substâncias mais duras e é usado em abrasivos.
•
Silício puro com adição de traços de outros elementos como boro,
gálio, etc tem propriedades semicondutoras e é amplamente aplicado em
componentes eletrônicos. Também usado em lasers.
• Silicones são polímeros com cadeias de átomos de silício e oxigênio
alternados e têm amplas aplicações industriais e medicinais em razão
das suas propriedades elétricas e químicas.
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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A
tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.
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| Simb |
%
natural |
Massa |
Meia
vida |
Decaimento |
| 26Si |
0 |
25,9923 |
2,23 s |
CE p/ 26Al |
| 27Si |
0 |
26,9867 |
4,14 s |
CE p/ 27Al |
| 28Si |
92,23 |
27,9769 |
Estável |
- |
| 29Si |
4,67 |
28,9765 |
Estável |
- |
| 30Si |
3,10 |
29,9738 |
Estável |
- |
| 31Si |
0 |
30,9754 |
2,62 h |
β-
p/ 31P |
| 32Si |
0 |
31,9741 |
160 a |
β-
p/ 32P |
| 33Si |
0 |
32,9780 |
6,1 s |
β-
p/ 33P |
| 34Si |
0 |
33,9786 |
2,8 s |
β-
p/ 34P |
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