Кремний

Кремний — один из представителей группы неметаллов. В атоме кремния 14 протонов и 14 электронов с четырьмя валентными электронами на внешней оболочке.

Электронная конфигурация атома кремния

Несмотря на то что с соединениями кремния человечество было знакомо еще в древности — первобытные орудия труда изготавливали именно из этих материалов, — чистый кремний удалось получить лишь в начале XIX в. Шведский химик Йенсон Якоб Берцелиус получил порошковый кремний в 1824 г., а спустя 30 лет французский химик Анри Сент-Клер Девиль создал кристаллический кремний.

Новый элемент получил название «сицилий», что в переводе с латыни означает «твердый камень». Русское наименование элемента — «кремний» — было введено в 1834г. по предложению российского химика Г.И. Гесса.

Свойства и характеристики

Кремний — очень интересный элемент. В аморфном состоянии он представляет собой порошок коричневого цвета, а в кристаллическом — прочный серебристо-серый металл. Кремний считается полупроводником, т.е. материалом, который не так хорошо проводит электричество, как металл, но лучше, чем вещества, практически не проводящие электрический ток (изоляторы). В отличие от металлов, проводимость кремния возрастает с повышением температуры. Именно это свойство позволяет широко использовать кремний в электронике.

Сравнение проводимости металлов, неметаллов и изоляторов

ЗАПОМНИ! Аморфное состояние — это такое состояние твердого вещества, при котором молекулы расположены хаотично, в беспорядке.

Кремний в природе

Содержание кремния в земной коре составляет приблизительно 28%. Но, как и большинство элементов, кремний встречается исключительно в соединениях, а не в чистом виде. Чаще всего он находится в составе кремнезема — диоксида кремния (SiO₂), который, в свою очередь, образует большое количество горных пород и минералов. Песок, гранит, полевые шпаты, кварц — вот лишь некоторые примеры таких соединений.

Применение кремния

Кремний и его соединения находят самое широкое применение в различных областях. Он используется для повышения прочности сплавов меди, алюминия и магния. Соединения кремния являются основным компонентом при изготовлении стекла, цемента, кирпича, штукатурки, керамики и фаянса.

Кремниевая микросхема

В качестве проводника кремний используется для изготовления транзисторов и диодов, составляющих основу всех современных электронных приборов: компьютеров, сотовых телефонов, телевизоров и т.д. Кремний служит сырьем для производства особых соединений — силиконов, которые нашли широкое применение в быту и строительстве в виде масел, пластмасс, различных герметизирующих составов и уплотнителей, резиновых изделий.

Конечно, ты слышал название Силиконовая (Кремниевая) долина. Появилось оно в 1971 г., а сейчас стало нарицательным и используется для описания любых современных технопарков. На самом деле так называется территория в Южной Калифорнии, где сосредоточены крупнейшие компании, специализирующиеся на информационных технологиях. А почему долину называют силиконовой или кремниевой? В исходном английском названии Silicon Valley использовано слово Silicon, которое в переводе означает «кремний». А кремний, как ты уже знаешь, используется в качестве полупроводника при производстве диодов, транзисторов и микросхем.