سیلیسیم (شیمی برای کودکان)

نماد: Si
عدد اتمی : 14
جرم اتمی: 28.085
دسته بندی: شبه فلز
فاز در دمای اتاق: جامد
چگالی: 2.329 گرم بر سانتی متر مکعب
نقطه ذوب: 1414درجه سانتی گراد یا 2577 درجه فارنهایت
نقطه جوش: 3265 درجه سانتی گراد یا 5909 درجه فارنهایت
کشف شده توسط:Jons Jakob Berzelius در سال 1824 میلادی

سیلیسیم دومین عنصر در ستون چهاردهم جدول تناوبی است و به عنوان یک عنصر شبه فلز دسته بندی شده است .
سیلیسیم هشتمین عنصر فراوان در جهان و دومین عنصر فراوان در پوسته زمین بعد از اکسیژن است.
اتم های سیلیکن دارای 14 الکترون و پروتون با ظرفیت الکترونی 4 در لایه اخر خود است.

مشخصات و ویژگی ها :
در شرایط استاندارد سیلیسیم جامد است و در حالت غیر بلوری پودری قهوه ای رنگ به نظر میرسد.
در حالت بلوری یک فلز خاکستری ترد و محکم به نظر میرسد.
سیلیسیم به عنوان یک نیم رسانا به حساب می آید به این معنی که دارای رسانایی الکتریکی ای بین عایق و رسانا است که رسانایی آن با افزایش دما زیاد میشود و این ویژگی سیلیسیم را یک عنصربا ارزش در صنایع الکترونیکی کرده است.
سیلیسیم میتواند با چهار ظرفیت الکرون خود پیوند کووالانسی و پیوند یونی تشکیل دهد ویا چهار الکترون لایه آخر خود را به اشتراک بگذارد همچنین سیلیسیم نسبتا عنصر پایداری است و با آب و اکسیژن در حالت جامد خود واکنش نمیدهد.

سیلیسیم در کجای زمین پیدا میشود؟
سیلیسیم حدود 28% پوسته زمین را تشکیل میدهد در حالت کلی در زمین به صورت آزاد یافت نمیشود اما معمولا در کانی سیلیکاتی پیدا میشود که 90% پوسته زمین از این کانی ها است. یک ترکیب رایج از سیلیسیم , سیلیسیم دی اکسید است کمعمولا بیشتر به عنوان سیلیکا شناخته میشود حالت های مختلف شامل شن, چخماغ , کوارت.
یکی دیگر از کانی ها و سنگ <صخره> های سیلیسیمی شامل : گرانیت , تالک , دیوریت, میکا , کلای, و آزبست .
این عنصر همچنین در سنگ های گران قیمت شامل یشم, عقیق , یاقوت هم پیدا می شود.

سیلیسیم امروزه چگونه استفاده میشود؟
سیلیسیم در کارکردها و جنس های متنوعی مورد استفاده قرار می گیرد.
بیشتر تقاضا سیلیسیم در معادن کانی است که شامل : شیشه <ساخته شده از شن> , سرامیک < ساخته شده از کلای> و پاک کننده ها است و سیلیکات ها در سیمان پورتلند که سیمان های جامد و کچ کاری های ساختمان تولید میکند کاربرد دارند.
سیلیسیم همچنین برای ساخت ترکیبات شیمیایی و مصنوعی استفاده میشود و به آن سیلیسیمها گویند.
سیلیسیم ها برای ساخت گریس , روغن ها , مواد مالشی معدنی , مواد ضد آب معدنی , درزگیرها استفاده میشوند.
سیلیسیم خالص برای ساخت تراشه های الکترونیکی نیم رسانا در کارخانه ها استفاده می شود.
این تراشه ها مغز های الکترونیکی دستگاه های امروزی شامل : رایانه ها , تلوزیون ها , بازی های ویدویی , کنسول های بازی , و تلفن های همراه هستند.
سیلیسیم همچنین به عنوان آلیاژ با فلز هایی همچون آهن , آلومینیم , و استیل استفاده می شوند.

سیلیسیم چطور کشف شد؟
شیمیدان فرانسوی Antoine Lavoisier از اولین دانشمندانی بود که تصور می کرد شاید یک عنصر جدید در ماده کوارتز وجود داشته باشد(1789 میلادی).دانشمندتن بعدی مطاله در مورد کوارتز را ادامه دادند اما یک شیمیدان سوِدی Jons Jakob Berzelius کسی بود که از عنصر سیلیسیم یک نمونه تهیه کرد در سال 1824 میلادی.

نام سیلیسیم از کجا آمده است؟
این اسم از کلمه لاتین silicus  به معنای سنگ چخماغ آمده است که همان طور ک میدانید سنگ چخماغ یک سنگ معدنی <کانی> است که از سیلیسیم تشکیل یافته است.

ایزوتوپ ها:
سیلیسیم به صورت طبیعی در یکی از ایزوتوپ های سیلیسیم 28 , سیلیسیم 29 , سیلیسیم 30 که حدود 92% سیلیسیم موجود سیلیسیم 28 است.

حقایق جالب در مورد سیلیسیم:
» سیلیسیم ویژگی های نسبتا منحصر به فردی دارد , منبسط شدن آن وقتی که مثل آب یخ میزند و منجمد می شود.
» سیلیسیم دارای نقطه ذوب بالایی است در حدود 1400 درجه سلسیوس و نقطه جوش 2800 درجه سلسیوس.
» فراوان ترین ترکیب در پوسته زمین سیلیسیم دی اکسید است..
» سیلیسیم کربید معمولا به عنوان ساینده استفاده میشود و سختی ان به نزدیکی سختی الماس است.
» ویفر های سیلیسیم برای تراشه های کامپیوتر رشد کذرده اند و در فرآیند زوکیرالسکی مورد استفاده قرار می گیرند.

برگردان به پارسی: رضا زمانی
Chemist Reza Zamani