Silicium

Elément Silicium

 Si (Z=14)

 Un élément, très répandu et riche en potentialités diverses

 

 Présentation en quelques phrases

 Le silicium a été découvert par Jöns Jacob Berzelius (Suède) en 1824.

Étymologie du nom: vient du latin silicis signifiant silex.

Le silicium, sous sa forme amorphe est une poudre brune; sous forme cristalline il est gris d'apparence métallique. Lorsqu'il est solide, il ne réagit pas avec l'oxygène, l'eau et la plupart des acides. La poussière de silice est modérément toxique et très irritante.

Il est purement électropositif dans son comportement chimique.

Le silicium présente les degrés d’oxydation +I, +II, +III et +IV

 Structure électronique, configuration de l’état fondamental.

 La configuration électronique de l’état fondamental est (1s2)(2s2)(2p6)(3s2)(3p2)

 Place dans la classification périodique.

 Le silicium appartient au bloc des éléments p, colonne 14 et à la troisième période.

 Abondance dans la nature

 Le silicium est l'élément le plus abondant de la croûte terrestre, 26 en masse, après l'oxygène.

 Principaux composés

 Les composés qui charpentent la terre (roches, sables, argiles et sols) sont constitués de silicates, combinaisons de silicium et d’oxygène avec de petites quantités d’aluminium, de fer, de calcium et d’autres éléments.

Le silicium est le principal élément du quartz.

Sous forme de dioxyde de silicium il est utilisé dans la fabrication du verre.

Le carbure de silicium aussi connu sous le nom de carborundum est l'une des matières les plus dures; on l'utilise pur pour le polissage

On a aussi les silanes et le silanol.

 Importance industrielle et économique

 Pour le silicium, comme pour le carbone, nous avons à faire à un élément, très répandu et riche en potentialités diverses.

 Le silicium a la capacité de former des cristaux semi-conducteurs ce qui a permis la fabrication des transistors, des « puces » et des cellules photovoltaïques entre autres.

 Les «  puces  » d’ordinateurs ont d’abord été faites en silice commune (dioxyde de silicium) et sont à présent des cristaux uniques et presque parfaits de silicium hyper pur, portant des schémas gravés au-delà de la résolution de la lumière visible. La réalisation de tout cela est remarquable : Le jouet ordinaire de votre enfant contient une technicité informatique supérieure à celle des fusées lunaires « Apollo ».

Des panneaux solaires de plus en plus performants et de moins en moins chers sont fabriqués : l'énergie solaire a de beaux jours devant elle grâce aux nouvelles technologies du silicium.

L'énergie photovoltaïque (transformation de l'énergie solaire en électricité) est porteuse de grands espoirs. Mais même si des particuliers équipent leurs maisons en panneaux solaires, son coût freine encore sa généralisation. Cas emblématique pour les physiciens du Laboratoire PHASE (Physique et applications des semi-conducteurs), qui décryptent les propriétés physico-chimiques du silicium et s'appuient sur les nanotechnologies pour créer la cellule solaire de troisième génération.

En savoir davantage 

Site du CNRS la chimie au CNRS : un savoir-faire maison. Conçu comme une visite guidée de maison, ce site invite à découvrir une chimie du quotidien sous la forme des objets et des produits qui accompagnent votre vie de tous les jours. Retrouvez le silicium dans le garage.

http://www.cnrs.fr/inc/chimissimo/accueil/accueil.html

 

Sitographie

Bibliographie

 Informations récentes sur Info SCF en ligne à consulter sur www.societechimiquedefrance.fr

- Zéolithes SCF Info 2012 n°1

- Céramiques dentaires SCF Info 2012 n°2

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