Silicio

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14
Si
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Si,14.jpg
Gris oscuro azulado
Información general
Nombre, símbolo, número Silicio, Si, 14
Serie química Metaloides
Grupo, período, bloque 14, 3, p
Masa atómica 28,085  u
Configuración electrónica [ Ne]3 s2 3 p2
Dureza Mohs 6,5
Electrones por nivel 2, 8, 4 ( imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 120  pm
Electronegatividad 1,9 ( Pauling)
Radio atómico (calc) 111  pm ( Radio de Bohr)
Radio covalente 111  pm
Radio de van der Waals 210  pm
Estado(s) de oxidación 4
Óxido Anfótero
1.ª Energía de ionización 786,5  kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1577,1 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 3231,6 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 4355,5 kJ/mol
5.ª Energía de ionización 16091 kJ/mol
6.ª Energía de ionización 19805 kJ/mol
7.ª Energía de ionización 23780 kJ/mol
8.ª Energía de ionización 29287 kJ/mol
9.ª Energía de ionización 33878 kJ/mol
10.ª Energía de ionización 38726 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido ( no magnético)
Densidad 2330  kg/m3
Punto de fusión 1687 K (1414 °C)
Punto de ebullición 3173 K (2900 °C)
Entalpía de vaporización 384,22  kJ/mol
Entalpía de fusión 50,55  kJ/mol
Presión de vapor 4,77 Pa a 1683 K
Varios
Estructura cristalina Diamante
N° CAS 7440-21-3
N° EINECS 231-130-8
Calor específico 700  J/( K· kg)
Conductividad eléctrica 4.35•10-4  S/ m
Conductividad térmica 148  W/(K·m)
Velocidad del sonido 8433  m/s a 293,15  K (20  °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del silicio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
28Si 92,23 % Estable con 14 neutrones
29Si 4,67 % Estable con 15 neutrones
30Si 3,1 % Estable con 16 neutrones
32Si Sintético 132 a β- 0,224 32 P
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El silicio (del latín: sílex) es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos de símbolo Si. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (27,7 % en peso) después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico.

Características

Polvo de silicio.
Policristal de silicio.
Olivino.

Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95 % de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.

Se prepara en forma de polvo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio, en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de fusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33(g/ml). Su masa atómica es 28,086 u (unidad de masa atómica).

Se disuelve en ácido fluorhídrico formando el gas tetrafluoruro de silicio, SiF4 (ver flúor), y es atacado por los ácidos nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunque el dióxido de silicio formado inhibe la reacción. También se disuelve en hidróxido de sodio, formando silicato de sodio y gas hidrógeno. A temperaturas ordinarias el silicio no es atacado por el aire, pero a temperaturas elevadas reacciona con el oxígeno formando una capa de sílice que impide que continúe la reacción. A altas temperaturas reacciona también con nitrógeno y cloro formando nitruro de silicio y cloruro de silicio, respectivamente.

El silicio constituye un 28 % de la corteza terrestre. No existe en estado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Los minerales que contienen silicio constituyen cerca del 40 % de todos los minerales comunes, incluyendo más del 90 % de los minerales que forman rocas volcánicas. El mineral cuarzo, sus variedades ( cornalina, crisoprasa, ónice, pedernal y jaspe) y los minerales cristobalita y tridimita son las formas cristalinas del silicio existentes en la naturaleza. El dióxido de silicio es el componente principal de la arena. Los silicatos (en concreto los de aluminio, calcio y magnesio) son los componentes principales de las arcillas, el suelo y las rocas, en forma de feldespatos, anfíboles, piroxenos, micas y zeolitas, y de piedras semipreciosas como el olivino, granate, zircón, topacio y turmalina.

Silicio como base bioquímica

Sus características compartidas con el carbono, como estar en la misma familia 14, no ser metal propiamente dicho, poder construir compuestos parecidos a las enzimas ( zeolitas), otros compuestos largos con oxígeno ( siliconas) y poseer los mismos cuatro enlaces básicos, le confiere cierta oportunidad en llegar a ser base de seres vivos, aunque no sea en la Tierra, en una bioquímica hipotética.

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