Bỏ qua điều hướng
Á kimNGUYÊN TỐ 014

Silicon

Tên tiếng Việt: Silic · Si

Silicon (silic) (Si), số hiệu nguyên tử 14, là á kim và vật liệu bán dẫn quan trọng. Silicon nguyên tố khác silica SiO₂ trong thạch anh và khác silicone là một nhóm vật liệu polymer. Việc phân biệt ba tên này giúp đọc đúng các ứng dụng công nghệ và xây dựng.

Chất rắnNhóm 14Chu kỳ 3
Số hiệu nguyên tử14Proton trong hạt nhân
Nguyên tử khối chuẩn[28.084, 28.086]Nguyên tử khối chuẩn
Nhóm14Cột trong bảng tuần hoàn
Chu kỳ3Hàng trong bảng tuần hoàn

Cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử Silicon trung hoà có 14 proton và 14 electron. Cấu hình tham khảo: [Ne] 3s² 3p². Phân bố electron theo lớp: 2, 8, 4.

14Proton
14Electron · nguyên tử trung hoà
3Lớp electron có electron
CẤU HÌNH ELECTRON[Ne] 3s² 3p²
K2electron
L8electron
M4electron

Tính chất vật lý

Silicon là chất rắn, màu xám ánh kim, giòn và có tính bán dẫn. Silicon không dẫn điện tốt như kim loại nhưng cũng không cách điện hoàn toàn như nhiều phi kim. Tính bán dẫn này là lý do Silicon có vai trò cực kỳ quan trọng trong chip điện tử, pin mặt trời và linh kiện bán dẫn.

Tính chất hoá học

Silicon tương đối bền ở điều kiện thường, nhưng có thể phản ứng với Oxygen ở nhiệt độ cao tạo silicon dioxide SiO₂. Silicon cũng tạo nhiều hợp chất silicat trong tự nhiên. Trong hoá học, Silicon thường tạo liên kết cộng hoá trị và có số oxi hoá +4 phổ biến. Khi học Si, cần liên hệ đến SiO₂, silicat và tính á kim.

Ứng dụng

Silicon tinh khiết có vai trò trong chip điện tử và pin mặt trời; khả năng dẫn điện được điều chỉnh bằng pha tạp. Silicon còn được dùng trong hợp kim. Thuỷ tinh, gốm và nhiều vật liệu xây dựng sử dụng silica hoặc silicat, không phải silicon nguyên tố thay thế trực tiếp cho mọi thành phần.

Nguyên tử khối và đồng vị

Nguyên tử khối chuẩn: [28.084, 28.086]. Số neutron phụ thuộc vào đồng vị; với số khối A, số neutron bằng A − 14.

Phân bố trong tự nhiên

Silicon phân bố rộng trong vỏ Trái Đất dưới dạng silica và silicat. Thạch anh là SiO₂, không phải silicon nguyên tố. Silicon kỹ thuật được sản xuất từ nguyên liệu chứa silica; vật liệu bán dẫn còn cần tinh chế sâu và kiểm soát tạp chất.

Lịch sử phát hiện

Berzelius thu được silicon tương đối tinh khiết năm 1824, sau những mẫu chưa tinh khiết của các nhà nghiên cứu trước đó. Silica và vật liệu chứa silicat đã được con người sử dụng từ rất lâu trước khi nguyên tố được phân lập.

Lưu ý an toàn

Cần phân biệt silicon nguyên tố với bụi silica tinh thể. Hít bụi silica tinh thể hô hấp được có thể gây bệnh phổi nghiêm trọng. Khi gia công đá hoặc vật liệu chứa silica, không suy mức an toàn từ một linh kiện silicon đã hoàn thiện.

Bảng dữ liệu nguyên tố

Tên quốc tếSilicon
Tên tiếng ViệtSilic
Ký hiệuSi
Số hiệu nguyên tử14
Nguyên tử khối chuẩn[28.084, 28.086]
Nhóm14
Chu kỳ3
Khốip
Cấu hình electron tham khảo[Ne] 3s² 3p²
Trạng thái ở 20 °CChất rắn
Nhiệt độ nóng chảy1414 °C
Nhiệt độ sôi3265 °C

Số khối đồng vị khác với nguyên tử khối chuẩn. Các tính chất còn là dự đoán được ghi rõ trong nội dung; điều kiện đo cần được xem cùng tài liệu nguồn.

Tham khảo thêm

Bạn có thể đọc thêm các tài liệu nguồn dưới đây để tìm hiểu sâu hơn về nguyên tố và bối cảnh của các số liệu.