Кремний

Среди твердых тел встречаются такие, в изломе которых нельзя обнаружить никаких признаков кристаллов. Например, если расколоть кусок обыкновенного стекла, то излом его окажется гладким и, отличие от изломов кристаллов, ограничен не плоскими, а овальными поверхностями. Подобная же картина наблюдается при раскалывании кусков смолы, клея и некоторых других веществ. Такое состояние вещества называют аморфным.
Различие между кристаллическими и аморфными телами особенно резко проявляется в их отношениях к нагреванию. В то время как кристаллы каждого вещества плавятся при строго определённой температуре и при той же температуре происходит переход из жидкого состояния в твердое, аморфные тела не имеют определённой температуры плавления. При нагревании аморфное тело постепенно размягчается, начинает растекаться и, наконец, становится совсем жидким. При охлаждении оно так же постепенно затвердевает.
В связи с отсутствием определённой температуры плавления аморфные тела обладают и другой особенностью: многие из них подобно жидкостям текучи, т.е. при длительном действии сравнительно небольших сил постепенно изменяют свою форму. Например, кусок смолы, положенный на плоскую поверхность, в теплом помещении за несколько недель растекается, принимая форму диска.
В отношении внутреннего строения различие между кристаллическим и аморфным состояниями вещества состоит в следующем. Упорядоченное расположение частиц в кристалле, отражаемое элементарной ячейкой, сохраняется на больших участках кристаллов, а в случае хорошо образованных кристаллов – во всем их объёме. В аморфных телах упорядоченность в расположении частиц наблюдается только на очень малых участках. Кроме того, в ряде аморфных тел даже эта местная упорядоченность носит лишь приблизительный характер. Это различие можно коротко сформулировать следующим образом: структура кристаллов характеризуется дальним порядком, структура аморфных тел – ближним.
Некоторые вещества могут находится как в кристаллическом, так и в...

Кремний после кислорода – самый распространённый элемент (27,6%) на земле. Это элемент, который входит в большинство минералов и горных пород, составляющих твёрдую оболочку земной коры. В земной коре К. играет такую же первостепенную роль, как углерод в животном и растительном мире. Для геохимии К. важна исключительно прочная связь его с кислородом. Наиболее широко распространённые соединения кремния – оксид кремния SiO2 и производные кремниевых кислот, называемые силикатами. Оксид кремния (IV) встречается в виде минерала кварца (кремнезем, кремень). В природе из этого соединения сложены целые горы. Попадаются очень крупные, массой до 40 тонн, кристаллы кварца. Обычный песок состоит из мелкого кварца, загрязнённого различными примесями. Ежегодное мировое потребление песка достигает 300 млн. тонн.
Из силикатов наиболее широко в природе распространены алюмосиликаты (каолин Al2O3*2SiO2*2H2O, асбест CaO*3MgO*4SiO2, ортоклаз K2O*Al2O3*6SiO2 и др.). Если в состав минерала кроме оксидов кремния и алюминия входят оксиды натрия, калия или кальция, то минерал носит название полевого шпата (белая слюда и др.). На долю полевых шпатов приходится около половины известных в природе силикатов. Горные породы гранит и гнейс включают кварц, слюду, полевой шпат.
В состав растительного и животного мира кремний входит в незначительных количества. Его содержат стебли некоторых видов овощей и хлебных злаков. Этим объясняется повышенная прочность стеблей этих растений. Панцири инфузорий, тела губок, яйца и перья птиц, шерсть животных, волосы, стекловидное тело глаза также содержат кремний.
Анализ образцов лунного грунта, доставленного кораблями показали присутствие оксида кремния в кол-ве более 40 процентов. В составе каменных метеоритов содержание кремния достигает 20 процентов.
Очень широкое применение получил аморфный кремний, вроде бы в нем нет ни чего особенного, но не большие особенности делают его незаменимым в нашей обыденной жизни.
Для биполярных приборов, работа которых...

Итак мы рассмотрели аморфный кремний, выевили его огоромные плюсы и тепрь можно подвести небольшой итог.
Аморфный кремний (лат. silicium) во многом похож на углерод. По распространенности в земной коре кремний занимает второе место после кислорода ( 28% по массе). В природе существует только в связанном виде, в основном в виде оксида кремния или кремнезема SiO2. Кремнезем известен в двух видоизменениях: кристаллическом и аморфном.
Применяют кремний в основном для получения сплавов, восстановления металлов из оксидов, для изготовления полупроводниковых приборов.
В небольших количествах кремний получают восстановлением из кремнезема различными металлами:
SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si
В промышленности кремнезем восстанавливают углем в электрических печах:
SiO2 + 2C= Si + 2CO
Структура свободного кремния аналогична алмазу. Кремний - типичный полупроводник. Электронная конфигурация внешнего электронного слоя атома кремния 3s23p2. Кремний, как и углерод, четырехвалентен, валентные электроны находятся на s- и р-орбиталях. Однако в отличие от углерода атомы кремния p-связей, т.е. двойных и тройных связей друг с другом образовывать не могут. Поэтому для кремния не характерна аллотропия, он образует только одну модификацию.
Реакционная способность аморфного кремния выше, чем кристаллического.