Silicium

Silicium

Silicium ist ein chemisches Element und wird mit „Si“ abgekürzt. Die Ordnungszahl ist die vierzehn. Im Periodensystem steht das Element in der 4. Gruppe, die zu den Kohlenstoffen zählt, und in der 3. Periode.

silicium

Name Silicium
Symbol Si
Ordnungszahl 14
Aussehen dunkelgrau, bläulich
CAS-Nummer 7440-21-3
Serie Halbmetall
Gruppe Kohlenstoffgruppe



Infos zur Entdeckung von Silicium

Es wird vermutet, dass Silicium 1787 das erste Mal von Antoine Lavoisier entdeckt wurde. Später wurde es von verschiedenen Chemikern hergestellt. Im Jahre 1824 reinigte Jöns Jakob Berzelius die damals noch amorphe Form und gab dem Element seinen Namen. Mittels Elektrolyse kann reines, kristallines Silicium hergestellt werden.

Namensursprung von Silicium

Die Bezeichnung kommt vom lateinischen Wort silex, der für Feuer-, Kieselstein steht. Im Jahre 1817 wurde das englische Wort silicon vorgeschlagen, um mit der Endung deutlich auf die chemische Verwandtschaft zum Nichtmetall hinweisen.

Die Eigenschaften des chemischen Elementes Silicium

Silicium zählt zu den klassischen Halbmetallen und ist ein Elementhalbleiter. In seiner reinen Form ist die Farbe von Silicium grau-schwarz. Typisch ist auch ein metallischer, bronzener bis bläulicher Glanz. Der Aggregatszustand ist fest.

Silicium Entstehung und Vorkommen

Silicium entsteht als Hauptprodukt bei der Nukleosynthese.
Es ist das zweithäufigste chemische Element, welches nach dem Sauerstoff auf der Erdoberfläche vorkommt. Auf der Erde kommt es oftmals als Verbindung vor. Eine reine Form ist in der freien Natur nicht zu finden.
In der unbelebten Natur ist das Element vorrangig in Sand, Quarz und Schmucksteinen enthalten. In den Weltmeeren ist es als Kieselsäure vorzufinden. In der belebten Natur existiert Silicium beispielsweise in Kieselalgen und Schwämmen, aber auch in Pflanzen wie Bambus und Schachtelhalm.

Nutzung von Silicium

Als Baumaterial war Silicium früher in Form von Steinen, Lehm und Zement von großer Bedeutung.
Das Element wird im menschlichen Körper zur Bildung von Knochen und deren Reifung benötigt. Eine positive Wirkung auf Haare, Nägel und Bindegewebe geht auf zahlreiche Überlieferungen zurück.
In der Mikroelektronik wird das Halbleitersilicium für Tiegelziehen und Zonenschmelzen verwendet. Bei Solarmodulen und Halbleiterkomponenten findet das Element ebenfalls Verwendung.

Chemische Eigenschaften und Besonderheiten

Silicium besitzt verschiedene physikalische, chemische und mechanische Eigenschaften.
Wie seine benachbarten Elemente im Periodensystem ist es ein Elementhalbleiter. Es wird hierbei benötigt, um Bandstrukturen sichtbar zu machen.
Silicium bildet ausschließlich Einfachbindungen aus. Prinzipiell ist das Element in Säuren unlöslich. Die einzige Ausnahme hierbei bildet die salpetersäurehaltiger Flusssäure.
Zu den mechanischen Eigenschaften zählt, dass Silicium anisotrop, also richtungsabhängig ist.
Silicium hat eine Vielzahl bekannter Isotope, die eine Massenzahl zwischen 22 und 42 aufweisen. Das Element hat einen besonders stabilen Kern, was sich auf die doppelt magische Eigenschaft zurückführen lässt.


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