Sestava atomov silicija
Silicij (Si) je 14. element v periodnem sistemu in se nahaja v tretji periodni skupini IVA. Njegovo atomsko število je 14, kar pomeni, da je v jedru silicija 14 protonov. Ti protoni nosijo pozitivne naboje in so obdani z negativno nabitimi elektroni, da ohranijo električno nevtralnost atoma. Elektronska konfiguracija atomov silicija je 2, 8, 4, kar pomeni, da sta v prvi plasti 2 elektrona, v drugi plasti 8 elektronov in v najbolj oddaljeni plasti 4 elektroni. Ta elektronska konfiguracija omogoča atomom silicija, da izgubijo elektrone, da postanejo pozitivni ioni, ali sprejmejo elektrone, da postanejo negativni ioni v kemičnih reakcijah. Zato ima silicij določene kovinske in nekovinske lastnosti in se imenuje polkovinski ali polprevodniški element.
Značilnosti atomov silicija
Lastnosti polprevodnika: ker število elektronov v najbolj oddaljeni plasti silicija ni niti popolnoma zapolnjeno (kot so inertni plini) niti nima samo enega elektrona (kot so alkalijske kovine), lahko prevaja elektriko pod določenimi pogoji, vendar je njegova prevodnost med prevodniki in izolatorji. Je ključni material za izdelavo polprevodniških naprav.
Visoko tališče: silicij ima zelo visoko tališče okoli 1414 stopinj, zaradi česar je stabilen tudi v okoljih z visoko temperaturo.
Dobra kemična stabilnost: Pri sobni temperaturi silicij ne reagira zlahka z večino snovi, vendar pri visokih temperaturah ali pri reakciji z določenimi močnimi oksidanti kemične lastnosti silicija postanejo relativno aktivne.
Fotoprevodnost: silicij ima določeno sposobnost absorbiranja in prevajanja svetlobe, kar je osnova optoelektronskih naprav na osnovi silicija (kot so sončne celice).
Obstoj molekul silicija
Čeprav silicij v naravi večinoma obstaja v obliki ene same snovi, se lahko atomi silicija pod določenimi posebnimi pogoji, kot sta visoka temperatura in visok tlak ali v posebnih kemičnih reakcijah, združijo v molekule silicija. Vendar te molekule silicija (kot so Si₂, Si3, Si₄ itd.) niso stabilne pri sobni temperaturi in tlaku in niso tako pogoste kot silicij (kristalni silicij). Poleg tega se lahko v organski kemiji silicij združuje tudi z elementi, kot sta ogljik in vodik, da tvori organosilicijeve spojine. Atomi silicija v teh spojinah so povezani z drugimi atomi preko kovalentnih vezi in tvorijo kompleksne molekularne strukture.