Éléments - Silicium
Silicium
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Le silicium est le deuxième élément de la quatorzième colonne du tableau des périodes. Il est classé comme membre de la métalloïdes . Le silicium est le huitième élément le plus abondant dans l'univers et le deuxième plus abondant dans la croûte terrestre après l'oxygène. Les atomes de silicium ont 14 électrons et 14 protons avec 4 électrons de valence dans la coque externe.
Caractéristiques et propriétés
Dans des conditions standard, le silicium est un solide. Dans sa forme amorphe (aléatoire), il ressemble à une poudre brune. Dans sa forme cristalline, il s'agit d'un matériau d'apparence métallique gris argenté qui est cassant et résistant.
Le silicium est considéré comme un semi-conducteur, ce qui signifie qu'il a une conductivité électronique entre celle d'un isolant et d'un conducteur. Sa conductivité augmente avec la température. Cette propriété fait du silicium un élément précieux dans électronique .
Avec ses quatre électrons de valence, le silicium peut former des liaisons covalentes ou ioniques en donnant ou en partageant ses quatre électrons de coquille. En même temps, c'est un élément relativement inerte et ne réagit pas avec l'oxygène ou l'eau sous sa forme solide.
Où trouve-t-on le silicium sur Terre?
Le silicium représente environ 28% de la croûte terrestre. Il ne se trouve généralement pas sur Terre sous sa forme libre, mais se trouve généralement dans le silicate les minéraux . Ces minéraux représentent 90% de la croûte terrestre. Un composé commun est le dioxyde de silicium (SiOdeux), plus communément appelée silice. La silice prend différentes formes, notamment le sable, le silex et le quartz.
D'autres minéraux et roches de silicium importants comprennent le granit, le talc, la diorite, le mica, l'argile et l'amiante. L'élément se trouve également dans les pierres précieuses, notamment les opales, les agates et les améthystes.
Comment le silicium est-il utilisé aujourd'hui?
Le silicium est utilisé dans une variété d'applications et de matériaux. La plupart des applications du silicium utilisent des minéraux silicatés. Ceux-ci comprennent le verre (fabriqué à partir de sable), la céramique (à base d'argile) et les abrasifs. Les silicates sont également utilisés pour fabriquer du ciment Portland qui est utilisé pour fabriquer du béton et du stuc.
Le silicium est également utilisé pour fabriquer des composés synthétiques appelés silicones. Les silicones sont utilisées pour fabriquer des lubrifiants, des graisses, des matériaux en caoutchouc, des matériaux d'étanchéité et des produits de calfeutrage.
Le silicium pur est utilisé dans la fabrication de puces semi-conductrices pour l'électronique. Ces puces forment le cerveau de l'électronique d'aujourd'hui, notamment les ordinateurs, les téléviseurs, les consoles de jeux vidéo et les téléphones mobiles.
Le silicium est également utilisé dans les alliages métalliques avec l'aluminium, le fer et l'acier.
Comment a-t-il été découvert?
Chimiste français Antoine Lavoisier a été l'un des premiers scientifiques à suggérer qu'il pourrait y avoir un nouvel élément dans la substance quartz en 1789. Plus tard, les scientifiques ont continué à étudier le quartz, mais c'est le chimiste suédois Jons Jakob Berzelius qui a isolé le premier élément silicium et a produit un échantillon en 1824.
D'où vient le nom du silicium?
Le nom vient du mot latin «silicus» qui signifie «silex». Le silex est un minéral qui contient du silicium.
Les isotopes
Le silicium se produit naturellement dans l'un des trois isotopes stables: le silicium-28, le silicium-29- et le silicium-30. Environ 92% du silicium est du silicium-28.
Faits intéressants sur le silicium
- Le silicium a la propriété relativement unique d'un élément en ce qu'il se dilate lorsqu'il gèle comme de l'eau.
- Il a un point de fusion élevé de 1 400 degrés Celsius et bout à 2 800 degrés Celsius.
- Le composé le plus abondant dans la croûte terrestre est le dioxyde de silicium.
- Le carbure de silicium (SiC) est souvent utilisé comme abrasif et est presque aussi dur que le diamant.
- Les plaquettes de silicium pour puces informatiques sont «cultivées» en utilisant le procédé Czochralski.
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