Silicium (Si)
Element 14 · Halbmetall · 28.085 u
Elektronen pro Schale: 2, 8, 4
Silicium ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste und der Halbleiter, auf dem die gesamte Computerindustrie beruht. In der Natur kommt es fast ausschließlich als Silikat oder Kieselerde vor.
Der Sand am Strand und der Prozessor in deinem Smartphone bestehen chemisch aus demselben Ausgangsstoff.
- Ordnungszahl
- 14
- Atommasse
- 28.085 u
- Elektronenkonfiguration
- [Ne] 3s² 3p²
- Gruppe · Periode · Block
- 14 · 3 · p
- Oxidationsstufen
- −4, +2, +4
- Elektronegativität
- 1.9 (Pauling)
- Schmelzpunkt
- 1,414 °C
- Siedepunkt
- 3,265 °C
- Dichte
- 2.3296 g/cm³
- Zustand bei 20 °C
- Fest
- Erscheinungsbild
- Blaugraue, glänzende kristalline Substanz
- Entdeckung
- Jöns Jacob Berzelius, 1854
CIAAW-Intervall [28.084, 28.086]
Kohlenstoffgruppe
Wofür es verwendet wird
- Mikrochips und Solarzellen
- Glas und Keramik
- Silikonkautschuk und Dichtstoffe
- Legierungszusatz in Stahl und Aluminium
Atomstruktur
Ein neutrales Silicium-Atom hat 14 Protonen und 14 Elektronen. Sein häufigstes Isotop trägt etwa 14 Neutronen, woraus sich die Massenzahl 28 ergibt. Ändert sich die Zahl der Neutronen, entsteht ein anderes Isotop; ändert sich die Zahl der Protonen, entsteht ein anderes Element.
Diese Elektronen füllen die Schalen von innen nach außen: 2, 8, 4. In Orbitalschreibweise lautet das [Ne] 3s² 3p².
3D electron orbitals
See where Silicium's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.
Position im Periodensystem
Elemente auf der Treppenstufe zwischen Metallen und Nichtmetallen, mit Eigenschaften von beiden. Ihre mittlere Leitfähigkeit ist genau das, was Halbleiter überhaupt erst möglich macht.
- Direkt darüber: Kohlenstoff
- Direkt darunter: Germanium
- Ein Proton weniger: Aluminium
- Ein Proton mehr: Phosphor
Entdeckung und Name
Silicium wurde von Jöns Jacob Berzelius im Jahr 1854 entdeckt. Der Name geht auf Lateinisch silex, „Kieselstein" zurück.
Weiter erkunden
Atommasse nach IUPAC/CIAAW; physikalische Eigenschaften nach PubChem (US National Library of Medicine). Werte, die nie gemessen wurden, erscheinen als „nicht gemessen", nicht als Schätzung.
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Häufig gestellte Fragen
Wie hoch ist die Atommasse von Silicium?
Das Standardatomgewicht von Silicium beträgt 28.085 u, veröffentlicht von der Kommission für Isotopenhäufigkeit und Atomgewichte der IUPAC. Da die natürliche Isotopenmischung je nach Herkunft schwankt, veröffentlicht die IUPAC zusätzlich das Intervall [28.084, 28.086].
Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat Silicium?
Silicium hat 14 Protonen, denn die Ordnungszahl ist genau die Zahl der Protonen und macht ein Atom überhaupt erst zu Silicium. Ein neutrales Atom hat ebenso viele Elektronen, also 14. Die Zahl der Neutronen hängt vom Isotop ab; das häufigste hat etwa 14, denn 28 − 14 = 14.
Wie lautet die Elektronenkonfiguration von Silicium?
Die Elektronenkonfiguration von Silicium ist [Ne] 3s² 3p². Die Elektronen verteilen sich 2, 8, 4 auf 3 Schalen.
Ist Silicium ein Metall?
Nicht ganz. Silicium ist ein Halbmetall: Es steht auf der Treppenstufe zwischen Metallen und Nichtmetallen und zeigt Eigenschaften von beiden — genau das macht Halbmetalle für die Halbleiterindustrie interessant.
In welcher Gruppe und Periode steht Silicium?
Silicium steht in Gruppe 14 (Kohlenstoffgruppe), Periode 3, im p-Block. Die Gruppe ist die Spalte, die Periode die Zeile.
Welche Ladung hat Silicium?
Silicium bildet meist 4+ / 4−-Ionen. Über alle Verbindungen hinweg zeigt Silicium dabei die Oxidationsstufen −4, +2, +4.
Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Silicium?
Silicium schmilzt bei 1,414 °C und siedet bei 3,265 °C. Bei Raumtemperatur ist Silicium fest.
Wofür wird Silicium verwendet?
Mikrochips und Solarzellen, Glas und Keramik, Silikonkautschuk und Dichtstoffe, Legierungszusatz in Stahl und Aluminium. Silicium ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste und der Halbleiter, auf dem die gesamte Computerindustrie beruht.
Wer hat Silicium entdeckt, und woher kommt der Name?
Silicium wurde 1854 von Jöns Jacob Berzelius entdeckt. Der Name geht auf Lateinisch silex, „Kieselstein" zurück.