Silicium

Silicium
Silicon2.jpg
Morceau de wafer poli et bloc de silicium pur.
AluminiumSiliciumPhosphore
C
  Structure cristalline cubique diamant
 
14
Si
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Si
Ge
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Silicium, Si, 14
Famille d'éléments Métalloïde
Groupe, période, bloc 14, 3, p
Masse volumique 2,33 g·cm-3 (25 °C) [1]
Dureté 6,50
Couleur gris foncé
No CAS 7440-21-3 [2]
No EINECS 231-130-8
Propriétés atomiques
Masse atomique 28,0855 ± 0,0003 u [1]
Rayon atomique (calc) 110 pm (111 pm)
Rayon de covalence 111 ± 2 pm [3]
Rayon de van der Waals 210 pm
Configuration électronique [ Ne] 3 s2 3 p2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 4
État(s) d’oxydation +1, +2, +3, +4
Oxyde amphotère
Système cristallin Cubique diamant
Propriétés physiques
État ordinaire solide diamagnétique
Point de fusion 1 414 °C [1]
Point d’ébullition 3 265 °C [1]
Énergie de fusion 50,55 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 384,22 kJ·mol-1
Volume molaire 12,06×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 4,77 Pa
Vitesse du son 8 433 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité ( Pauling) 1,90
Chaleur massique 700 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 2,52×10-4 S·m-1
Bande interdite à 300 K 1,12 eV
Conductivité thermique 148 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation [5]
  • 1re : 8,15168 eV
  • 2e : 16,34584 eV
  • 3e : 33,49302 eV
  • 4e : 45,14181 eV
  • 5e : 166,767 eV
  • 6e : 205,27 eV
  • 7e : 246,5 eV
  • 8e : 303,54 eV
  • 9e : 351,12 eV
  • 10e : 401,37 eV
  • 11e : 476,36 eV
  • 12e : 523,42 eV
  • 13e : 2 437,63 eV
  • 14e : 2 673,182 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
28Si 92,22 % stable avec 14 neutrons
29Si 4,68 % stable avec 15 neutrons
30Si 3,09 % stable avec 16 neutrons
31Si {syn.} 2,6 heures β- 1,49 31 P
32Si {syn.} 172 ans β- 0,224 32 P
Précautions
SGH [6]
SGH02 : Inflammable
Attention
H228, P210,
SIMDUT [7]
B4 : Solide inflammable
B4,
Directive 67/548/EEC [6]
État pulvérulent :
Facilement inflammable
F



Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le silicium est l' élément chimique de numéro atomique 14, de symbole Si. C'est un membre du groupe des cristallogènes.

Poudre de silicium.

C'est l'élément le plus abondant dans la croûte terrestre après l' oxygène, soit 25,7 % de sa masse [8], mais il n'est comparativement présent qu'en relativement faible quantité dans la matière constituant le vivant. Il n'existe pas dans la nature à l'état de corps simple, mais sous forme de composés : sous forme de dioxyde de silicium (SiO2), d'origine biogène (fabriqué par un organisme vivant comme les diatomées ou les radiolaires), on le trouve sous forme de silice amorphe (dans le sable, ou d'origine lithogénique lorsqu'il est sous la forme de silice minérale, le quartz, la cristobaliteetc.), ou d'autres silicates (dans les feldspaths, la kaolinite…).

Sous sa forme amorphe, la silice (SiO2) provenant généralement de la terre de diatomées, est utilisée depuis très longtemps comme composant essentiel du verre. Il a depuis le milieu du e siècle de nouveaux usages en électronique ( transistor), pour la production de matériaux tels que les silicones ou, pour fabriquer des panneaux solaires photovoltaïques et en tant que biominéral, la silice amorphe est actuellement étudiée pour ses utilités en nanotechnologie [9].

Le nom dérive du latin silex, silicis qui signifie caillou ou silex [10].

Confusion possible : en anglais, silicon désigne le silicium, silicone désigne le silicone et silica désigne la silice.

Isotopes

Article détaillé : Isotopes du silicium.

Il existe trois isotopes naturels du silicium, tous stables : 28Si (92,18 %), 29Si (4,71 %) et 30Si (3,12 %). Il existe également des isotopes artificiels, instables : 25Si, 26Si et 27Si qui sont émetteurs β+, ainsi que 31Si à 34Si qui sont émetteurs β-.

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