Silicio

Nombre del elemento: Silicio

Símbolo: Si

Nro. Atómico: 4

Peso atómico: 28.086

Valencias: 4

Se conoce como silicio al elemento químico al cual, según los expertos, le corresponde el número atómico 14. Se trata de uno de los elementos más abundantes de la corteza de la Tierra, sólo superado por el oxígeno. Es posible encontrarlo en variantes amorfas o de manera cristalizada.

Estructura atómica o configuración atómica

La masa atómica de un elemento está determinada por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el silicio dentro de la tabla periódica de los elementos, el silicio se encuentra en el grupo 14 y periodo 3. El silicio tiene una masa atómica de 28,0855 u.

La configuración electrónica del silicio es [Ne]3s2 3p2. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del silicio es de 1,0 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 1,1 pm, su radio covalente es de 1,1 pm y su radio de Van der Waals es de 2,0 pm. El silicio tiene un total de 14 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones y en su tercera capa tiene 4 electrones.

Punto de ebullición en grados centígrados

El punto de ebullición del silicio es de 31,3 grados Kelvin o de 2899,85 grados Celsius o grados centígrados.

Punto difusión en grados centígrados

El punto de fusión del silicio es de 16,7 grados Kelvin o de 1413,85 grados celsius o grados centígrados

Densidad

La densidad de una muestra de materia se define como la masa por unidad de volumen, La densidad se puede emplear para distinguir dos sustancias o para identificar determinada sustancia. Suele expresarse en g/cm3o g/ml, para líquidos y sólidos y en g/L para gases. Estas unidades también se pueden expresar como g • cm-3,g • ml-1, y g • L-1, respectivamente.

Por su parte el silicio posee una densidad descrita así: 2330 kg/m3

Metales o no metales

El silicio forma parte de los elementos denominados metaloides o semimetales. Este tipo de elementos tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. En cuanto a su conductividad eléctrica, este tipo de materiales al que pertenece el silicio, son semiconductores.

Serie de lantánido

Los lantánidos

Son un grupo de elementos que forman parte del periodo 6 de la tabla periódica. Estos elementos son llamados «tierras raras» debido a que se encuentran en forma de óxidos, y también, junto con los actínidos, forman los «elementos de transición interna».

Los treinta elementos denominados tierras raras constituyen las series de los lantánidos y actínidos. Uno de los lantánidos (Prometio) y casi todos los actínidos se denominan transuránidos, ya que no existen de forma natural, son sintéticos.

Todos estos metales pertenecen al grupo 3 de la Tabla Periódica y a los períodos 6 y 7. Todos tienen 3 electrones en su capa más externa (2 electrones s de la última capa y 1 o ninguno d de la penúltima, pasando, en este último caso, el electrón a orbitales f de la antepenúltima) y completan los orbitales f de la antepenúltima capa: 4f (lantánidos) y 5f (actínidos).

Grupo 3:

Lantánidos: Lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio.

Son elementos cuya proporción en la corteza terrestre es del orden del 0,02% en peso (el prometio es artificial). Debido a que la mayoría de las propiedades son parecidas y se encuentran en los mismos minerales son difíciles de separar.

Son elementos del periodo 6 que llenan orbitales 4f teniendo las capas 5 y 6 incompletas. Como se trata de una capa interna las diferencias de unos a otros son mínimas: su separación sólo se ha logrado con el desarrollo de las técnicas de intercambio iónico, utilizando la propiedad que tienen de formar complejos aniónicos. Los metales se obtienen metalotérmicamente con sodio, calcio, magnesio o lantano en atmósfera inerte a partir de los eluidos o de otros compuestos. La electrólisis de una mezcla fundida de cloruros de lantánidos anhídros conduce a la aleación mischmetal.

Son metales de brillo argentífero que se oxidan rápidamente al aire y son bastante reactivos. El estado de oxidación que adoptan todos en sus combinaciones es +3; además, en el caso de samario, europio, tulio e iterbio pueden adoptar +2, y en el caso de cerio, praseodimio, neodimio, terbio y disprosio +4. Se disuelven en agua y en ácidos con desprendimiento de hidrógeno; reaccionan fácilmente con hidrógeno, (formando fases sólidas negras en las que por cada átomo de lantánido hay 2-3 de hidrógeno), cloro (formando el tricloruro), oxígeno (formando el trióxido) y nitrógeno (formando mononitruro con estructura cristalina tipo cloruro de sodio). La basicidad de los hidróxidos disminuye al aumentar el número atómico.

Se utilizan como catalizadores en el craqueo del petróleo, como material luminoso en los televisores en color, lámparas de mercurio.

Serie de antimidos

Actínidos: Actinio, torio, protactinio, uranio, neptunio, plutonio, americio, curio, berkelio, californio, einsteinio, fermio, mendelevio, nobelio, lawrencio.

Hasta 1940 sólo se conocían torio, protactinio y uranio que se situaban en los grupos 4, 5 y 6 del Sistema Periódico. Al sintetizarse en 1944 el neptunio y el plutonio se comprendió que eran miembros de un grupo análogo al de los lantánidos.

Son elementos del periodo 7 que llenan orbitales 5f teniendo las capas 6 y 7 incompletas, por lo que sus propiedades químicas son muy parecidas entre sí y a las de los lantánidos, salvo que presentan mayor número de estados de oxidación, pues los electrones 5f están más alejados del núcleo.

Son raros, excepto torio y uranio. Sólo se encuentran en la naturaleza actinio, torio, protactinio, uranio,

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