ترکیب اتم های سیلیکون
سیلیکون (Si) چهاردهمین عنصر جدول تناوبی است و در گروه IVA دوره سوم قرار دارد. عدد اتمی آن 14 است، یعنی 14 پروتون در هسته سیلیکون وجود دارد. این پروتون ها حامل بارهای مثبت هستند و توسط الکترون هایی با بار منفی احاطه شده اند تا خنثی الکتریکی اتم را حفظ کنند. پیکربندی الکترونی اتم های سیلیکون 2، 8، 4 است، یعنی در لایه اول 2 الکترون، در لایه دوم 8 الکترون و در خارجی ترین لایه 4 الکترون وجود دارد. این پیکربندی الکترونی به اتمهای سیلیکون اجازه میدهد تا الکترونهای خود را از دست بدهند تا به یونهای مثبت تبدیل شوند یا الکترونها را بپذیرند تا در واکنشهای شیمیایی به یونهای منفی تبدیل شوند. بنابراین سیلیکون خواص فلزی و غیرفلزی خاصی دارد و عنصر نیمه فلزی یا نیمه هادی نامیده می شود.
ویژگی های اتم های سیلیکون
خواص نیمه هادی: از آنجایی که تعداد الکترون های خارجی ترین لایه سیلیکون نه به طور کامل پر شده است (مانند گازهای بی اثر) و نه تنها یک الکترون (مانند فلزات قلیایی) فاقد آن است، در شرایط خاصی می تواند الکتریسیته را هدایت کند، اما رسانایی آن بین رساناها است. و عایق ها این یک ماده کلیدی برای ساخت دستگاه های نیمه هادی است.
نقطه ذوب بالا: سیلیکون دارای نقطه ذوب بسیار بالایی در حدود 1414 درجه است که آن را حتی در محیط های با دمای بالا پایدار می کند.
پایداری شیمیایی خوب: در دمای اتاق، سیلیکون به راحتی با اکثر مواد واکنش نمی دهد، اما در دماهای بالا یا هنگام واکنش با برخی اکسیدان های قوی، خواص شیمیایی سیلیکون نسبتاً فعال می شود.
رسانایی نوری: سیلیکون توانایی خاصی برای جذب و هدایت نور دارد که اساس دستگاه های الکترونیک نوری مبتنی بر سیلیکون (مانند سلول های خورشیدی) است.
وجود مولکول های سیلیکون
اگرچه سیلیکون عمدتاً به شکل یک ماده در طبیعت وجود دارد، اما تحت شرایط خاص خاص، مانند دمای بالا و فشار بالا یا در واکنشهای شیمیایی خاص، اتمهای سیلیکون میتوانند برای تشکیل مولکولهای سیلیکون ترکیب شوند. با این حال، این مولکول های سیلیکون (مانند Si2، Si3، Si4، و غیره) در دما و فشار اتاق پایدار نیستند و به اندازه سیلیکون (سیلیکون کریستالی) رایج نیستند. علاوه بر این، در شیمی آلی، سیلیکون همچنین می تواند با عناصری مانند کربن و هیدروژن ترکیب شود و ترکیبات سیلیکونی ارگانوسیکون را تشکیل دهد. اتم های سیلیکون در این ترکیبات از طریق پیوندهای کووالانسی به اتم های دیگر متصل می شوند تا ساختارهای مولکولی پیچیده ای را تشکیل دهند.