Silīcijs: no periodiskās tabulas līdz mikroshēmām

Elektronu izvietojumu silīcija atoma orbitālēs var attēlot šādi:

Ierosinātā stāvoklī silīcija atomā elektronu izvietojumu attelo tā:

Savienojumos silīcija maksimālā pozitīvā oksidēšanās pakāpe ir +4.

Šāda oksidēšanās pakāpe silīcijam ir silīcija (IV) oksīdā SiO2 un arī

silānā SiH4, turpretī metānā CH4 oglekļa oksidēšanas pakāpe ir 4. Tāda tā ir

Dabā sastopami savienojumi: 1. Smilis un kvarcs ( SiO2 ). Izmanto tīra silīcija iegūšanai, stikla ražošanai un celtniecībā (silikātķieģeļiem u.c.)

2. Kaolinīts ( Al2O3*2SiO2*2H2O – māla galvenā sastāvdaļa). Plaši izmanto keramiskaja rūpniecībā, cementa un alumīnija ražošanā. 3. Laukšpats (ortoklazs) (K2O*Al2O3*6SiO2). Izmanto celtniecībā. Dabā sastopama arī vizla un azbests. Vizlu dažkārt izmanto par elektroizolācijas materiālu. Tā kā azbesta putekļu ieelpošana izraisa saslimšanu ar vēzi, tad tā izmantošana elektroizolācijā vai siltumizolācijā ir aizliegta.

Rūpniecībā silīciju iegūst, elektriskajās krāsnīs reducējot silīcija (IV) oksīdu ar oglekli:

Silīcijs, kas šajās reakcijās izdalās, daļēji reaģē ar oglekli un veido karborundu SiC, ka sir gandrīz tikpat ciets kā dimants.

Spriežot pēc silīcija fizikālajām īpašībām, tam daļēji piemīt arī metāliskās īpašības. Silīcijs ir mazaktīvs nemetāls.

1. Oksidējošās īpašības.paaugstinātā temperatūrā silīcijs kļūst aktīvs un reaģē ar dažiem aktīviem metāliem, piemēram, tas reaģē ar magniju:

Viss kristāls veido it kā Ļoti lielu molekulu, ko var attēlot ar formulu

Silīcija (IV) oksīdu izmanto stikla ražošanā, radiotehnikā, optiskajās ierīcēs, juvelierizstradājumos, keramiskajā rūpniecībā, kvarca audumu izgatavošanā ( aizsardzībai prêt augstām temperatūrām), gaismas vados sakaru vajadzībām.

Silīcijskābes sastāvu nosacīti attēlo ar formulu H2SiO3. Patiesībā silīcijskābes sastāvs ir sarežģītaks, un to var attēlot saīsinātā veidā šādi: (H2SiO3)n.

Atšķirībā no daudzām citām neorganiskajām skābēm silīcijskābe ūdenī gandrīz nemaz nešķīst. Ar ūdeni tā veido koloidalos šķīdumus.

Silīcijskābju koloidālos šķīdumus izmanto papīra ražošanā un tekstilrūpniecībā, keramisko izstradājumu un katalizatoru ražošanā, fotomaterialu gaismas jutīgo kārtiņu izveidē, ūdens eļļu attīrīšanas filtru izgatavošanā.

Tāpat kā silīcijskābes attēlošanai pieņemtā formula, arī tās sāļu attēlošanai pieņemtās formulas ( Na2SiO3, CaSiO3 u.c.) ir neprecīzas. Eksistē ļoti daudz dažādu silikātu.