Kisel
Nummer 14 Tecken Si Grupp 14 Period 3 Block p
C ↑ Si ↓ Ge Aluminium ← Kisel → Fosfor     [ Ne ] 3s 2 3p 2             14 Si                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	28,085 [28,084?28,086] [ 1 ] u
Utseende	Morkgra, blaaktig
Fysikaliska egenskaper
Densitet vid r.t.	2,329 g/cm 3
? flytande, vid smaltpunkten	2,57 g/cm 3
Aggregationstillstand	Fast
Smaltpunkt	1 687 K (1 414 °C )
Kokpunkt	3 538 K (3 265 °C)
Molvolym	12,06 × 10 ?6 m³ / mol
Varmevarde	?9 055 J /( kg × K )
Smaltvarme	50,66 [ 2 ] kJ / mol
Angbildningsvarme	383 [ 3 ] kJ / mol
Specifik varmekapacitet	703 [ 4 ] J /( kg × K )
Molar varmekapacitet	19,789 J /( mol × K )
Angtryck Tr.  ( Pa ) 1 10 100 1 k 10 k 100 k Te.  ( K ) 1 908 2 102 2 339 2 636 3 021 3 537
Atomara egenskaper
Atomradie	111 pm
Kovalent radie	111 pm
van der Waalsradie	210 pm
Elektronaffinitet	133,6 kJ / mol
Jonisationspotential	Forsta: 786,5 kJ/mol Andra: 1 577,1 kJ/mol Tredje: 3 231,6 kJ/mol Fjarde: 4 355,5 kJ/mol ( Lista )
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[ Ne ] 3s 2 3p 2
e ? per skal	2, 8, 4
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstand	4 , 3, 2, 1 [ 5 ] ?1, ?2, ?3, ?4
Oxider ( basicitet )	SiO 2 (sur), SiO [ 6 ]
Elektronegativitet	1,9 ( Paulingskalan ) 1,916 ( Allenskalan )
Diverse
Kristallstruktur	Diamantstruktur
Ljudhastighet	8433 m/s
Termisk expansion	2,6 μm /( m × K ) (25 °C )
Varmeledningsformaga	149 W /( m × K )
Elektrisk konduktivitet	4,35 × 10 ?4 A /( V × m )
Elektrisk resistivitet	2,3 × 10 ?6 [ 7 ] nΩ × m (20 °C )
Magnetism	Diamagnetisk [ 8 ]
Magnetisk susceptibilitet	?4,1 × 10 ?6 [ 9 ]
Bandgap	1,12 eV
Youngs modul	130?188 [ 10 ] GPa
Skjuvmodul	51?80 [ 10 ] GPa
Kompressionsmodul	97,6 [ 10 ] GPa
Poissons konstant	0,064?0,28 [ 10 ]
Mohs hardhet	6,5 [ 10 ]
Identifikation
CAS-nummer	7440-21-3
EG-nummer	231-130-8
Pubchem	5461123
RTECS-nummer	VW0400000
Historia
Namnursprung	Fran latin silex , ”flinta” (ursprungligen silicium ). [ 11 ] [ 12 ]
Forutsagelse	Antoine Lavoisier (1787)
Upptackt och forsta isolation	Jacob Berzelius [ 13 ] [ 14 ] (1823)
Namngivare	Thomas Thomson (1817)
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Kiselisotoper Nuklid NF t 1/2 ST SE (M eV ) SP 26 Si {syn.} 2,234 s β + 5,066 26 Al 27 Si {syn.} 4,16 s β + 4,821 27 Al 28 Si 92,23 % Stabil 29 Si 4,67 % Stabil 30 Si 3,1 % Stabil 31 Si {syn.} 157,3 min β ? 1,492 31 P 32 Si Spar 153 a β ? 0,244 32 P 33 Si {syn.} 6,18 s β ? 5,845 33 P 34 Si {syn.} 2,77 s β ? 4,601 34 P
Sakerhetsinformation
Sakerhetsdatablad : Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system for klassifikation och markning av kemikalier GHS-markning av farliga amnen enligt EU:s forordning 1272/2008 (CLP) pa grundval av foljande kalla: [ 15 ] Pulver Brandfarlig Skadlig
H-fraser	H228 , H319
P-fraser	P210 , P305+351+338
EU-markning av farliga amnen EU-markning av farliga amnen enligt EU:s forordning 1272/2008 (CLP) pa grundval av foljande kalla: [ 16 ] [ 17 ] Granulat Irriterande (Xi) Pulver Brandfarlig (F) Irriterande (Xi)
R-fraser	R11 , R36/37/38 , R36/38
S-fraser	S22 , S26 , S36/37/39
NFPA 704 0 1 0
SI-enheter och STP anvands om inget annat anges.

Kisel ar ett halvmetalliskt grundamne med atomnumret 14 och det kemiska tecknet Si ( latin : silicium ). Kisel kan i likhet med kol bilda fyra kovalenta bindningar, men ar inte lika reaktivt som kol. Rent kisel ar kristallint och har en gra metallisk farg. Kisel liknar glas och ar liksom detta starkt men mycket skort. Kisel ar tamligen inert , men reagerar med halogener och baser , dock inte med syror . Kisel har manga isotoper , dess masstal kan variera mellan 22 och 44. Den vanligaste isotopen ar ²⁸ Si (forekomst 92 %).

Kisel forekommer aldrig i fri form i naturen utan som foreningar med kisel, syre och en metall i granit , gnejs , gabbro med flera bergarter eller i jordarter sasom sand och lera . Kisel forekommer aven som kiseloxid i form av mineralet kvarts i flera bergarter och jordarter. Kisel har manga industriella tillampningar. Kisel ar huvudkomponenten i glas , cement , keramik och de flesta halvledare . Grundamnet ar ett av manniskans och biologins viktigaste amnen, men djur behover endast sma mangder. Vaxternas metabolism paverkas i hog grad av kisel.

Pa grund av likheterna med kol har det ibland foreslagits att liv baserat pa kisel skulle vara mojligt (detta kallas alternativ biokemi ). Inget kiselbaserat liv har dock uppstatt pa jorden, och polymerer av kisel ar inte lika stabila som sina organiska motsvarigheter eftersom kiselatomen ar mycket storre an kolatomen. Kisel kan darfor inte bilda lika manga foreningar som kol. Kisel har aven svart att bilda dubbelbindningar.

Historia [ redigera | redigera wikitext ]

Humphry Davy misstankte att kvarts var en oxid av ett okant grundamne och borjade darfor undersoka kvartsen. Han borjade med att losa kvartsen i lut och gjorde elektrolys med Voltas stapel men det bildades inget amne med metallisk glans. Gay-Lussac och Thenard framstallde kiseltetrafluorid (SiF ₄ ) genom att leda gasformig vatefluorid over kvartspulver. Sedan ledde de kiseltetrafluoriden over varm kaliummetall och de sag en kraftig reaktion. Efter skoljning sag man ett rodbrunt, fast amne som kanske var orent kisel.

Den svenske kemisten Torbern Bergman betecknade pa 1770-talet kiseldioxiden som en jordart . d. v. s. en svarreducerad oxid. Den fick namnet kiseljord av ordet kiselsten. Den som raknas som upptackaren av kisel ar dock Jons Jacob Berzelius , som 1823 renframstallde kisel och det var ocksa han som inforde det svenska namnet kisel. ^{[ 18 ]} Han upphettade en blandning av kvarts, jarn och kol , och da bildades jarnsilicid . Han hallde saltsyra pa restprodukten och sag att det bildades mer vatgas an av samma mangd jarn som han hade fran borjan. Detta betydde att han maste ha framstallt kvartsens "metall". Berzelius framstallde nu kiseltetrafluorid och lat den reagera med pottaska och fick da en dubbelfluorid ( kaliumhexafluorsilikat K ₂ SiF ₆ ) som han sedan reducerade med metalliskt kalium och sedan behandlade med vatten. ^{[ 19 ]}

Anvandning [ redigera | redigera wikitext ]

Dopad kisel ar en halvledare och utgor den huvudsakliga bestandsdelen i de flesta aktiva elektroniska komponenter , sasom dioder , transistorer och integrerade kretsar .

Kisel inom legeringar [ redigera | redigera wikitext ]

• Ett av de storsta anvandningsomradena for kisel i legeringar ar med aluminium for att producera lattmetallegeringar som samtidigt har hog hallfasthet. Dessa legeringar anvands ofta i bilar och andra fordon . Over halften av varldskonsumtionen av kisel gar till detta andamal.
• Hos halvledare anvands kisel som har dopats med andra amnen och det anvands i bland annat solceller och transistorer .
• Ett annat legeringsamne som kisel legeras med ar jarn, denna legering anvands for sin hoga hallfasthet .
• Legering med koppar och zink anvands i blyfria kopplingar inom VVS .

Kisel som foreningar [ redigera | redigera wikitext ]

• Det nast storsta anvandningsomradet for kisel ar i silikon , polymerer av kisel och syre med organiska sidogrupper. Silikon kan anvandas for att tata fogar och kan ocksa tillampas inom medicin, bland annat som kontaktlinser och brostimplantat .
• Kiseldioxid har valdigt stor anvandning eftersom det ar en av huvudkomponenterna i betong , cement , keramer och glas .
• Kiselkarbid anvands vid slipning .

Forekomst [ redigera | redigera wikitext ]

Kisel ar det nast vanligaste grundamnet i jordskorpan efter syre och om man mater med vikt tar kisel upp 25,7 % av grundamnena i jordskorpan. Kisel finns oftast i form av kiseldioxid eller i silikatmineral .

Ett av de basta fyndmineralen for kiseldioxid ar vanlig sand .

Framstallning [ redigera | redigera wikitext ]

Kisel framstalls industriellt genom reduktion av kiseldioxid med kol vid 1900 K (1627 °C) i ljusbagsugnar .

SiO ₂ + C → Si + CO ₂

Flytande kisel samlas da i botten av ugnen och kan tappas av med en renhet av cirka 98 %. Ultrarent kisel kan sedan framstallas genom klorering till kiselklorid (SiCl ₄ ) som sedan reduceras med zink . Sedan gjuts kiselmetallen till stavar som fors genom spolar med hogfrekvent vaxelstrom ; nar stavarna fors genom spolarna puttas fororeningar bakat och rent monokristallint kisel bildas.

Kiselmetall kan ocksa framstallas genom reduktion av kiseldioxid med aluminium eller magnesium . Nar man anvander aluminium maste svavel tillsattas till reaktionen for att ge varme at reaktionen men da bildas giftigt svavelvate vid skoljningen. Men nar man anvander magnesium bildas brandfarlig silangas vid skoljningen.

SiO ₂ + 2Mg → Si + 2MgO

3SiO ₂ + 2Al → 3Si + 2Al ₂ O ₃

Se aven [ redigera | redigera wikitext ]

• Periodiska systemet
• Silan
• Kiseldioxid

Referenser [ redigera | redigera wikitext ]

Den har artikeln ar helt eller delvis baserad pa material fran engelsksprakiga Wikipedia , Silicon , tidigare version .

Noter [ redigera | redigera wikitext ]

Kallor [ redigera | redigera wikitext ]

• Nationalencyklopedin11 . Bra Bocker. 1989. sid. 58. ISBN 91-7024-621-1  
• Sherwood, Martin (1990). Kemin, Grundamnen & foreningar . Bonniers. sid. 38. ISBN 91-34-50893-7  

Externa lankar [ redigera | redigera wikitext ]

• Wikimedia Commons har media som ror Kisel .
  Bilder & media

v   ?   r Periodiska systemet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18   1   H He   2   Li Be B C N O F Ne   3   Na Mg Al Si P S Cl Ar   4   K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr   5   Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe   6   Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn   7   Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Metaller Halvmetall Icke-metaller Okanda kemiska egenskaper Alkalimetall Alkalisk jordartsmetall Lantanoid Aktinoid Overgangsmetall Ovrig metall Diatomisk icke-metall Polyatomisk icke-metall Adelgas