علوم وفضاء

ما هو عنصر السيليكون؟ خواصه والفرق عن السيليكا

بطاقة عنصر السيليكون بجانب تمييزه من السيليكا والسيليكونات
بطاقة تعليمية أصلية تفصل ثلاثة أسماء متشابهة. عرض الرسم بالحجم الكامل.

السيليكون عنصر رمزه Si وعدده الذري 14. استعماله في أشباه الموصلات لا يجعل كل مادة يدخل في تركيبها سيليكونًا عنصريًا؛ السيليكا والسيليكونات اسمان لمواد مختلفة. [1]

الخلاصة السريعة

ميز المادة أولًا، ثم حدد هل الرقم يصف عنصرًا أم نظيرًا بعينه.

  • Si عنصر شبه موصل؛ السيليكا SiO₂ مركب، والسيليكونات عائلة بوليمرات ذات إطار سيليكون وأكسجين. [1][2][3]
  • السيليكون في المجموعة 14 والدورة الثالثة؛ له بريق أزرق رمادي، وهو صلب عند 20°م، ودرجة انصهاره المرجعية 1414°م. [1]
  • القيمة المرجعية 28.085 كتلة ذرية نسبية، وليست العدد الكتلي لنظير واحد. [1][5]
  • النظائر المستقرة ²⁸Si و²⁹Si و³⁰Si لها 14 بروتونًا؛ عدد النيوترونات فيها 14 و 15 و 16 على الترتيب. [4]

السيليكون والسيليكا والسيليكونات

Si يصف العنصر. أما SiO₂ فيشير إلى ثاني أكسيد السيليكون، الذي يجمع السيليكون والأكسجين بنسبة 1:2. [1][2]

السيليكونات فئة من البوليمرات، يقوم إطارها على روابط متناوبة بين السيليكون والأكسجين، مع مجموعات عضوية متصلة بالسيليكون. ليست اسمًا آخر للعنصر أو لصيغة SiO₂. [3]

عند قراءة اسم مادة على منتج أو في مسألة، ابحث عن الصيغة أو وصف البوليمر. اشتراك الأسماء في الجذر اللغوي لا يكفي لاستنتاج الخواص نفسها.

خواص مرجعية لعنصر السيليكون

يوضع السيليكون في المجموعة 14 والدورة الثالثة. في حالته فائقة النقاء له بريق معدني أزرق رمادي، ويكون صلبًا عند 20°م. درجة الانصهار المدونة 1414°م. [1]

هذه معلومات مرجعية، وليست قياسات أجريناها على عينة. كلمة «بريق» تصف المظهر، ولا تكفي وحدها لتصنيف التوصيل الكهربائي.

السيليكون عالي النقاء شبه موصل في الإلكترونيات. [1]

للتفسير التفصيلي للنطاقات والتطعيم، اقرأ دليل المقارنة بين الموصلات والعوازل وأشباه الموصلات.

لماذا 28.085 ليست عددًا كتليًا؟

القيمة الذرية النسبية المرجعية تراعي تركيب النظائر، بينما العدد الكتلي A يساوي عدد البروتونات والنيوترونات في نواة معينة. [1][5]

يذكر NIST ثلاثة نظائر مستقرة: ²⁸Si و²⁹Si و³⁰Si. جميعها تضم 14 بروتونًا، ويختلف عدد النيوترونات بينها. [4]

نحسب N = A − Z: للنظير 28 يكون 28 − 14 = 14، وللنظير 29 يكون 29 − 14 = 15، وللنظير 30 يكون 30 − 14 = 16.

لحساب نواة معينة، اختر النظير واستخدم عدده الكتلي A؛ لا تستعمل قيمة المتوسط المرجعي.

جرد النيوترونات في ثلاثة نظائر للسيليكون ذات عدد ذري ثابت
حساب أصلي N = A − Z؛ لا تمثيل لمواضع جسيمات النواة. عرض الصورة بالحجم الكامل.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. RSC: السيليكون (يفتح في نافذة جديدة)periodic-table.rsc.org
  2. PubChem: ثاني أكسيد السيليكون (يفتح في نافذة جديدة)pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Global Silicones Council: تعريف السيليكونات (يفتح في نافذة جديدة)globalsilicones.org
  4. NIST: نظائر السيليكون المستقرة (يفتح في نافذة جديدة)nist.gov
  5. OpenStax: العدد الذري والعدد الكتلي (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.