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Si 14

Silicon (Si)

metalloid
Periodo: 3 Gruppo: 14 Blocco: p

Solid

Peso atomico standard

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

Configurazione elettronica

[Ne] 3s2 3p2

Punto di fusione

1413,85 °C

Punto di ebollizione

3264,85 °C

Densità

2329,6 kg/m³

Stati di ossidazione

−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4

Elettronegatività (Pauling)

1,9

Energia di ionizzazione (1ª)

8,15168 eV

Anno della scoperta

1824

Raggio atomico

110 pm

Dettagli

Origine del nome Latin: silex, silicus, (flint).
Paese della scoperta Sweden
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
1,9 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Elettronegatività (Allen)
1,916
Affinità elettronica
1,385 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
8,15168 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
16,345906 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
33,493115 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
45,141945 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
166,767574 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
4 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Ne] 3s2 3p2

Termodinamiche

Calore di fusione
0,52039177 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
3,720786 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
4,670778 eV
Calore di atomizzazione
4,670778 eV
Entalpia di atomizzazione
4,663937 eV

Abbondanza

Abbondanza (crosta terrestre)
2,82e+5 mg/kg Confronta Abbondanza (crosta terrestre) di tutti gli elementi →
Abbondanza (oceano)
2,2 mg/L Confronta Abbondanza (oceano) di tutti gli elementi →

Struttura cristallina

Costante reticolare a
543 pm

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 4 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-21-3 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
3P0
InChI
InChI=1S/Si
Chiave InChI
XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 14
Elettroni 14
Carica Neutro
Configurazione Si: 3s² 3p²
Configurazione elettronica
Misurato
[Ne] 3s² 3p²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
Diagramma degli orbitali
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
2/6 2↑
Elettroni totali: 14 Spaiati: 2 ?

Modello atomico

Protoni 14
Neutroni 14
Elettroni 14
Numero di massa 28
Stabilità Stabile

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

25 / 50 (50 50 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

2892,2230%294,6850%303,0920%Numero di massaAbbondanza naturale (%)
Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
28 Stabile27,97692653465 ± 0,0000000004492,2230%Stabile
29 Stabile28,9764946649 ± 0,000000000524,6850%Stabile
30 Stabile29,973770136 ± 0,0000000233,0920%Stabile
Misurato

Fase / Stato

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

Motivo: 1388,8 °C sotto il punto di fusione (1413,85 °C)

Punto di fusione 1413,85 °C
Punto di ebollizione 3264,85 °C
Sotto il punto di fusione di 1388,8 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
1413,85 °C
Punto di ebollizione Letteratura
3264,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,52039177 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
3,720786 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
4,670778 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
2329,6 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
2329,6 kg/m³

In condizioni standard

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 14. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
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
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
14 Si 28.085

Silicon — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Ne]3s23p2
Livelli energetici 2 8 4
Stati di ossidazione -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Silicon — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
14 Si 28.085

Silicon — Visualizzatore della struttura cristallina

Face-Centered Cubic · Pearson cF8
Sperimentale
Pearson cF8
N. coord. 4
Impacchettamento 34.000%
Silicon — Anteprima del visualizzatore della struttura cristallina
Three.js viene caricato soltanto su richiesta

Raggi ionici

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

Composti

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

Isotopi (3)

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
28 Stabile27,97692653465 ± 0,0000000004492,2230% ± 0,0190%Stabile
stable
29 Stabile28,9764946649 ± 0,000000000524,6850% ± 0,0080%Stabile
stable
30 Stabile29,973770136 ± 0,0000000233,0920% ± 0,0110%Stabile
stable
28 Stabile
Massa atomica (u) 27,97692653465 ± 0,00000000044
Abbondanza naturale 92,2230% ± 0,0190%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
29 Stabile
Massa atomica (u) 28,9764946649 ± 0,00000000052
Abbondanza naturale 4,6850% ± 0,0080%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
30 Stabile
Massa atomica (u) 29,973770136 ± 0,000000023
Abbondanza naturale 3,0920% ± 0,0110%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable

Righe spettrali

Sono visualizzati 50 di 474. Per impostazione predefinita sono mostrate soltanto le righe spettrali con intensità misurata.

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

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
116 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
107 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame triplo)
102 pm
Raggio covalente (Bragg)
117 pm

Raggi di van der Waals

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

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
232 pm
Raggio metallico (C12)
138 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
88
Pettifor
85
Glawe
85

Scale di elettronegatività

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

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
37,3 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
0,7 a.u.
C₆
305 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
308 Ha·Bohr6

Affinità chimica

Affinità protonica
837 kJ/mol
Basicità in fase gassosa
814,1 kJ/mol

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
8,6 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
3

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione1687,15 K
Punto di ebollizione3538,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

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

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (5)
nOrbitaleσ
1s0,4255
2p4,055
2s4,98
3p9,7148
3s9,0968
Dettaglio dei raggi cristallini (2)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
4IV40
4VI54from r^3 vs V plots,
Modalità di decadimento degli isotopi (46)
IsotopoModalitàIntensità
22B+100%
22B+p62%
222p0,7%
23B+100%
23B+p88%
232p3,6%
24B+100%
24B+p34,5%
25B+100%
25B+p35%
Fattori di diffusione dei raggi X (756)
Energia (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

Dati aggiuntivi

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.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(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 sulla licenza: 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 sulla licenza: 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.

Ultimo aggiornamento:

Dati verificati:

I contenuti vengono verificati sulla base dei dati scientifici più recenti.