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Silizium

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Silicon

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Silicij

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Silicio

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Silicio

 

Si
Si
Silicium

PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE

SILIZIUM

KOHLENSTOFFGRUPPE

 

Ordnungszahl:14

Elementgruppen:14

Perioden:3

Elektronenkonfiguration:[Ne] 3s2 3p2

Oxidationszustände:-4 +2 +4

Elekronegativität:1.9

Atomradius / pm:117.6

Relative atommasse:28.0855 ± 0.0003

 

Endeckung:1824 Jöns Jacob Berzelius (SE)

Der Begriff Silizium leitet sich vom lateinischen Wort silex (Kieselstein, Feuerstein) ab. Reines Silicium bildet dunkelgraue, glänzende, harte und spröde Kristalle mit Diamantstruktur. Reinstsilicium ist ein elektrischer Halbleiter, dessen Leitfähigkeit durch geringe Zusätze von Elementen der dritten oder fünften Hauptgruppe stark erhöht wird. In der Natur kommen Siliciumatome jedoch nie elementar vor, sondern immer gebunden in anorganischen Mineralien. Technisch wird Silicium durch Reduktion von Quarz, SiO2, mit Kohle im Lichtbogenofen bei Temperaturen um 2 000 °C erzeugt. Die gewonnenen Silicium-Einkristalle werden in dünne Scheiben zersägt. Sie stellen das wichtigste Rohmaterial zur Herstellung von Mikrochips und Halbleitern dar.

PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN

Dichte / g dm-3:2329 (293 K)

 2525 (m.p.)

Atomvolumen / cm3mol-1:12.06 (293 K)

 11.12 (m.p.)

Elektrische widerstandskraft / μΩcm:10 (20 °C)

THERMISCHE EIGENSCHAFTEN

Wärmeleitfähigkeit / W m-1K-1:148

Schmelzpunkt / °C:1414

Siedepunkt / °C:3265

Bildungsenergie / kJ mol-1:39.6

Verdampfungsenergie / kJ mol-1:383.3

Zerstäubungsenergie / kJ mol-1:451.29

IONISIERUNGSENERGIE

Erste ionisierungenergie / kJ mol-1:786.52

Zweite ionisierungenergie / kJ mol-1:1577.15

Dritte ionisierungenergie / kJ mol-1:3231.61

HÄUFIGKEIT DES ELEMENTS

in der Atmosphäre / ppm:-

in der Erdkruste / ppm:267700

in den Ozeanen / ppm:3

KRISTALLOGRAPHISCHE DATEN

kubisch flächenzentriert

Kristallstruktur:

kubisch flächenzentriert

Gitterparameter der Elementarzelle / pm:

a=543.07

Raumgruppe:

Fd3m

ISOTOPE

IsotopenRelative atommasseMassenanteil (%)
28Si27.976926533(2)92.23(1)
29Si28.97649472(3)4.67(1)
30Si29.97377022(5)3.10(1)

STANDARD-REDUKTIONSPOTENTIALE

Ausgeglichene halbreaktion Eo / V
SiO2(s) + 4H+ + 4e- = Si(s) + 2H2O- 0.86
SiO32- + 6H+ + 4e- = Si(s) + 3H2O- 0.455
HSiO3- + 5H+ + 4e- = Si(s) + 3H2O- 0.632
H2SiO3 + 4H+ + 4e- = Si(s) + 3H2O- 0.780
SiO2(s) + 8H+ + 8e- = SiH4(g) + 2H2O- 0.377
SiO32- + 10H+ + 8e- = SiH4(g) + 3H2O- 0.176
HSiO3- + 9H+ + 8e- = SiH4(g) + 3H2O- 0.265
H2SiO3 + 8H+ + 8e- = SiH4(g) + 3H2O- 0.339
Si(s) + 4H+ + 4e- = SiH4(g)+0.102
SiF62- + 4e- = Si(s) + 6F-- 1.2

 

13 Aluminium <=
14 Silizium
 => 15 Phosphor