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Si 14

Silicon (Si)

metalloid
Periodo: 3 Grupo: 14 Bloque: p

Solid

Peso atómico estándar

28,085 u [28,084, 28,086]

Configuración electrónica

[Ne] 3s2 3p2

Punto de fusión

1413,85 °C

Punto de ebullición

3264,85 °C

Densidad

2329,6 kg/m³

Estados de oxidación

−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4

Electronegatividad (Pauling)

1,9

Energía de ionización (1.ª)

8,15168 eV

Año de descubrimiento

1824

Radio atómico

110 pm

Detalles

Origen del nombre Latin: silex, silicus, (flint).
País de descubrimiento Sweden
Descubridores Jöns Berzelius

Silicon is a hard, brittle metalloid in group 14. It is tetravalent in most compounds and forms strong bonds to oxygen, making silicates the dominant minerals of Earth’s crust. Elemental silicon is central to modern electronics because its oxide, silicon dioxide, can be grown as a stable insulating layer. In bulk chemistry it is less reactive than carbon at ordinary temperatures, but it dissolves or reacts under strongly alkaline, oxidizing, or high-temperature conditions.

Crystalline silicon has a metallic luster and grayish color. Silicon is a relatively inert element, but it is attacked by halogens and dilute alkali. Most acids, except hydrofluoric, do not affect it. Elemental silicon transmits more than 95% of all wavelengths of infrared, from 1.3 to 6.y micro-m.

The name derives from the Latin silex and silicis for "flint". Amorphous silicon was discovered by the Swedish chemist Jöns Jacob Berzelius in 1824. Crystalline silicon was first prepared by the French chemist Henri Sainte-Claire Deville in 1854.

Silicon was discovered by Jöns Jacob Berzelius, a Swedish chemist, in 1824 by heating chips of potassium in a silica container and then carefully washing away the residual by-products. Silicon is the seventh most abundant element in the universe and the second most abundant element in the earth's crust. Today, silicon is produced by heating sand (SiO2) with carbon to temperatures approaching 2200°C.

From the Latin. word silex, silicis, flint. In 1800, Davy thought silica to be a compound and not an element; but in 1811, Gay Lussac and Thenard probably prepared impure amorphous silicon by heating potassium with silicon tetrafluoride.

In 1824 Berzelius, generally credited with the discovery, prepared amorphous silicon by the same general method and purified the product by removing the fluosilicates by repeated washings. Deville in 1854 first prepared crystalline silicon, the second allotropic form of the element.

Imágenes

Propiedades

Químicas

Electronegatividad (Pauling)
1,9 Comparar Electronegatividad (Pauling) de todos los elementos →
Electronegatividad (Allen)
1,916
Afinidad electrónica
1,385 eV
Energía de ionización (1.ª)
8,15168 eV Comparar Energía de ionización (1.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (2.ª)
16,345906 eV Comparar Energía de ionización (2.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (3.ª)
33,493115 eV Comparar Energía de ionización (3.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (4.ª)
45,141945 eV Comparar Energía de ionización (4.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (5.ª)
166,767574 eV Comparar Energía de ionización (5.ª) de todos los elementos →
Estados de oxidación
−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 Comparar Estados de oxidación de todos los elementos →
Electrones de valencia
4 Comparar Electrones de valencia de todos los elementos →
Configuración electrónica
[Ne] 3s2 3p2

Termodinámicas

Calor de fusión
0,52039177 eV Comparar Calor de fusión de todos los elementos →
Calor de vaporización
3,720786 eV Comparar Calor de vaporización de todos los elementos →
Calor de sublimación
4,670778 eV
Calor de atomización
4,670778 eV
Entalpía de atomización
4,663937 eV

Nucleares

Protones
14 Comparar Protones de todos los elementos →
Neutrones
14 Comparar Neutrones de todos los elementos →
Isótopos conocidos
24 Comparar Isótopos conocidos de todos los elementos →
Isótopos estables
3 Comparar Isótopos estables de todos los elementos →
Isótopo más estable
Si-28
Año de descubrimiento
1824

Abundancia

Abundancia (corteza terrestre)
2,82e+5 mg/kg Comparar Abundancia (corteza terrestre) de todos los elementos →
Abundancia (océano)
2,2 mg/L Comparar Abundancia (océano) de todos los elementos →

Estructura cristalina

Constante de red a
543 pm

Estructura electrónica

Electrones por capa
2, 8, 4 Comparar Electrones por capa de todos los elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-21-3 Comparar Número CAS de todos los elementos →
Símbolo del término
3P0
InChI
InChI=1S/Si
Clave InChI
XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N

Configuración electrónica Medido

Carga del ion
Protones 14
Electrones 14
Carga Neutro
Configuración Si: 3s² 3p²
Configuración electrónica
Medido
[Ne] 3s² 3p²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
Diagrama de orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
2/6 2↑
Total de electrones: 14 Desapareados: 2 ?

Modelo atómico

Protones 14
Neutrones 14
Electrones 14
Número másico 28
Estabilidad Estable

Los isótopos cambian el número de neutrones, la masa y la estabilidad, pero no la configuración electrónica de un átomo neutro.

Modelo atómico esquemático, no a escala.

Huella atómica

Espectro de emisión / absorción

25 / 50 (50 50 con intensidad)
Medido
Emisión Visible: 380–750 nm

Distribución isotópica

2892,2230%294,6850%303,0920%Número másicoAbundancia natural (%)
Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegración
28 Estable27,97692653465 ± 0,0000000004492,2230%Estable
29 Estable28,9764946649 ± 0,000000000524,6850%Estable
30 Estable29,973770136 ± 0,0000000233,0920%Estable
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Sólido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 1388,8 °C por debajo del punto de fusión (1413,85 °C)

Punto de fusión 1413,85 °C
Punto de ebullición 3264,85 °C
Por debajo del punto de fusión en 1388,8 °C
0 K Temperatura actual: 25 °C 6000 K
Secuencia de fases

Esquemático, no a escala

Sólido
Líquido
Gas
Fusión
Ebullición
25°C
Sólido
Líquido
Gas
Actual

Puntos de transición de fase

Punto de fusión Bibliografía
1413,85 °C
Punto de ebullición Bibliografía
3264,85 °C
Fase actual Calculado
Sólido

Energías de transición

Calor de fusión Bibliografía
0,52039177 eV

Energía necesaria para fundir 1 mol en el punto de fusión

Calor de vaporización Bibliografía
3,720786 eV

Energía necesaria para vaporizar 1 mol en el punto de ebullición

Calor de sublimación Bibliografía
4,670778 eV

Energía necesaria para sublimar 1 mol en el punto de sublimación

Densidad

Densidad de referencia Bibliografía
2329,6 kg/m³

En condiciones estándar

Densidad actual Calculado
2329,6 kg/m³

En condiciones estándar

Espectros atómicos

Se muestran 10 de 14. Ordenado por carga del ion (ascendente).

Líneas disponibles ?

IonCargaTotal de líneasProbabilidades de transiciónDesignaciones de los niveles
Si I 0754639640
Si II +1590474474
Si III +2129812881288
Si IV +3332314314
Si V +4151143143
Si VI +5346346346
Si VII +6233233233
Si VIII +7269269269
Si IX +8366366366
Si X +9315315315
Líneas disponibles en el NIST →

Niveles disponibles ?

IonCargaNiveles
Si I 0542
Si II +1151
Si III +2189
Si IV +355
Si V +499
Si VI +572
Si VII +665
Si VIII +760
Si IX +867
Si X +955
Niveles disponibles en el NIST →
14 Si 28.085

Silicon — Visualizador de orbitales atómicos

[Ne]3s23p2
Niveles de energía 2 8 4
Estados de oxidación -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Silicon — Vista previa del visualizador de orbitales atómicos
Three.js solo se carga cuando se solicita
14 Si 28.085

Silicon — Visualizador de estructuras cristalinas

Face-Centered Cubic · Pearson cF8
Experimental
Pearson cF8
N.º de coord. 4
Empaquetamiento 34.000%
Silicon — Vista previa del visualizador de estructuras cristalinas
Three.js solo se carga cuando se solicita

Radios iónicos

CargaCoordinaciónEspínRadio
+44N/D26 pm
+46N/D40 pm

Compuestos

Si
28,085 u
Si+4
28,085 u
Si
27,977 u
Si
30,975 u
Si
28,976 u
Si+
28,085 u
Si
29,974 u
Si
31,974 u
Si-
28,085 u
Si+2
28,085 u
Si+3
28,085 u

Isótopos (3)

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegraciónModo de desintegración
28 Estable27,97692653465 ± 0,0000000004492,2230% ± 0,0190%Estable
stable
29 Estable28,9764946649 ± 0,000000000524,6850% ± 0,0080%Estable
stable
30 Estable29,973770136 ± 0,0000000233,0920% ± 0,0110%Estable
stable
28 Estable
Masa atómica (u) 27,97692653465 ± 0,00000000044
Abundancia natural 92,2230% ± 0,0190%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
29 Estable
Masa atómica (u) 28,9764946649 ± 0,00000000052
Abundancia natural 4,6850% ± 0,0080%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
30 Estable
Masa atómica (u) 29,973770136 ± 0,000000023
Abundancia natural 3,0920% ± 0,0110%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable

Líneas espectrales

Se muestran 50 de 474. De forma predeterminada, solo se muestran las líneas espectrales con intensidad medida.

Longitud de onda (nm)IntensidadEstado de ionizaciónTipoTransiciónExactitudFuente
504.1024 nm1000Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.4d 2DMedidaNIST
505.5984 nm1000Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.4d 2DMedidaNIST
634.711 nm1000Si IIemission3s2.4s 2S → 3s2.4p 2P*MedidaNIST
637.137 nm1000Si IIemission3s2.4s 2S → 3s2.4p 2P*MedidaNIST
595.756 nm500Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.5s 2SMedidaNIST
597.893 nm500Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.5s 2SMedidaNIST
390.55231 nm300Si Iemission3s2.3p2 1S → 3s2.3p.4s 1P*MedidaNIST
594.8541 nm200Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.5p 1DMedidaNIST
700.3569 nm180Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.6d 3F*MedidaNIST
700.588 nm180Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.6d 3F*MedidaNIST
570.84 nm160Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3PMedidaNIST
462.1722 nm150Si IIemission3s2.4d 2D → 3s2.7f 2F*MedidaNIST
568.4484 nm120Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3SMedidaNIST
462.1418 nm100Si IIemission3s2.4d 2D → 3s2.7f 2F*MedidaNIST
569.0425 nm100Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3PMedidaNIST
579.7856 nm100Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3DMedidaNIST
667.184 nm100Si IIemission3s.3p.(3P*).4s 4P* → 3s.3p.(3P*).4p 4DMedidaNIST
672.1848 nm100Si Iemission3s2.3p.4p 1P → 3s2.3p.6d 1D*MedidaNIST
564.5613 nm90Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3PMedidaNIST
570.1104 nm90Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3PMedidaNIST
579.3073 nm90Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3DMedidaNIST
479.2324 nm80Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<1/2> (3/2,1/2)MedidaNIST
566.5555 nm80Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3PMedidaNIST
697.651 nm80Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.6d 3F*MedidaNIST
410.29359 nm70Si Iemission3s2.3p2 1S → 3s2.3p.4s 3P*MedidaNIST
577.2146 nm70Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.5p 1SMedidaNIST
578.0384 nm70Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3DMedidaNIST
719.355 nm65Si Iemission3s2.3p.4p 3P → 3s2.3p.6d 3D*MedidaNIST
478.2991 nm50Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<1/2> (3/2,1/2)MedidaNIST
682.983 nm50Si IIemission3s2.5p 2P* → 3s2.6d 2DMedidaNIST
575.4218 nm45Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3PMedidaNIST
633.1956 nm45Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.5p 1PMedidaNIST
655.5463 nm45Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.7d 3F*MedidaNIST
500.6059 nm40Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<3/2> (3/2,3/2)MedidaNIST
479.2213 nm35Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.(2P*<1/2>).6p<1/2> (1/2,1/2)MedidaNIST
380.6526 nm30Si IIIemission3s.4p 3P* → 3s.4d 3DMedidaNIST
455.2622 nm30Si IIIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*MedidaNIST
494.7607 nm30Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<3/2> (3/2,3/2)MedidaNIST
562.222 nm30Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3SMedidaNIST
681.841 nm30Si IIemission3s2.5p 2P* → 3s2.6d 2DMedidaNIST
456.784 nm25Si IIIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*MedidaNIST
392.4468 nm20Si IIIemission3s.4f 1F* → 3s.5g 1GMedidaNIST
457.4757 nm20Si IIIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*MedidaNIST
573.973 nm20Si IIIemission3s.4s 1S → 3s.4p 1P*MedidaNIST
669.94 nm20Si IIemission3s.3p.(3P*).4s 4P* → 3s.3p.(3P*).4p 4DMedidaNIST
482.895 nm18Si IIIemission3s.4f 3F* → 3s.5g 3GMedidaNIST
471.6654 nm16Si IIIemission3s.4d 1D → 3s.5f 1F*MedidaNIST
481.9712 nm16Si IIIemission3s.4f 3F* → 3s.5g 3GMedidaNIST
481.3333 nm15Si IIIemission3s.4f 3F* → 3s.5g 3GMedidaNIST
666.503 nm15Si IIemission3s.3p.(3P*).4s 4P* → 3s.3p.(3P*).4p 4DMedidaNIST

Propiedades ampliadas

Radios covalentes (ampliados)

Radio covalente (Pyykkö)
116 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace doble)
107 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace triple)
102 pm
Radio covalente (Bragg)
117 pm

Radios de van der Waals

Bondi
210 pm
Batsanov
210 pm
Alvarez
219 pm
UFF
429,5 pm
MM3
229 pm
Dreiding
427 pm

Radios atómicos y metálicos

Radio atómico (Rahm)
232 pm
Radio metálico (C12)
138 pm

Escalas de numeración

Mendeleev
88
Pettifor
85
Glawe
85

Escalas de electronegatividad

Ghosh
0
Miedema
5
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

Polarizabilidad y dispersión

Polarizabilidad dipolar
37,3 a.u.
Polarizabilidad dipolar (incert.)
0,7 a.u.
C₆
305 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
308 Ha·Bohr6

Afinidad química

Afinidad protónica
837 kJ/mol
Basicidad en fase gaseosa
814,1 kJ/mol

Parámetros de Miedema

Volumen molar de Miedema
8,6 cm3/mol
Densidad electrónica de Miedema
3

Transiciones de fase y alótropos

Punto de fusión1687,15 K
Punto de ebullición3538,15 K

Categorías de estados de oxidación

−1 extended
+1 extended
+3 extended
+4 main
0 extended
+2 extended
−4 main
−3 extended
−2 extended

Datos de referencia avanzados

Constantes de apantallamiento (5)
nOrbitalσ
1s0,4255
2p4,055
2s4,98
3p9,7148
3s9,0968
Detalle de los radios cristalinos (2)
CargaCNEspínrcrystal (pm)Origen
4IV40
4VI54from r^3 vs V plots,
Modos de desintegración de los isótopos (46)
IsótopoModoIntensidad
22B+100%
22B+p62%
222p0,7%
23B+100%
23B+p88%
232p3,6%
24B+100%
24B+p34,5%
25B+100%
25B+p35%
Factores de dispersión de rayos X (756)
Energía (eV)f₁f₂
10—3,94851
10,1617—3,95531
10,3261—3,96212
10,4931—3,96894
10,6628—3,97577
10,8353—3,98262
11,0105—3,98948
11,1886—3,99635
11,3696—4,00322
11,5535—4,01012

Datos adicionales

Sources

Sources of this element.

Silicon is present in the sun and stars and is a principal component of a class of meteorites known as aerolites. It is also a component of tektites, a natural glass of uncertain origin.

Silicon makes up 25.7% of the earth's crust, by weight, and is the second most abundant element, being exceeded only by oxygen. Silicon is not found free in nature, but occurs chiefly as the oxide and as silicates. Sand, quartz, rock crystal, amethyst, agate, flint, jasper, and opal are some of the forms in which the oxide appears. Granite, hornblende, asbestos, feldspar, clay, mica, etc. are but a few of the numerous silicate minerals.

Silicon is prepared commercially by heating silica and carbon in an electric furnace, using carbon electrodes. Several other methods can be used for preparing the element. Amorphous silicon can be prepared as a brown powder, which can be easily melted or vaporized. The Czochralski process is commonly used to produce single crystals of silicon used for solid-state or semiconductor devices. Hyperpure silicon can be prepared by the thermal decomposition of ultra-pure trichlorosilane in a hydrogen atmosphere, and by a vacuum float zone process.

Referencias (1)

Referencias

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Si

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Silicon

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sobre la licencia: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Silicon

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sobre la licencia: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Silicon

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Silicon

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Silicon

This section provides all form of data related to element Silicon.

9 PubChem Elements
Silicon

The element property data was retrieved from publications.

Última actualización:

Datos verificados:

El contenido se revisa conforme a los datos científicos más recientes.