Vinnige feite
- Die Sweedse chemikus Jöns Jacob Berzelius het ook die elemente serium, selenium en thorium ontdek. 7 Serium (Engels: cerium) is vernoem na die dwergplaneet Ceres en thorium na Thor, die Viking-god van donderweer.
- Berzelius het silikon geïsoleer deur silika saam met kalium te verhit. 6
- Silikon vorm deel van die koolstofgroep op die periodieke tabel. Die ander elemente in die groep is koolstof (C), germanium (Ge), tin (Sn), lood (Pb) en flerovium (Fl). 3 Laasgenoemde kom nie natuurlik voor nie, maar is mensgemaak.
- Omdat silikon die buitenste laag van die aarde vorm, en slegs die helfte van die maan uit silikon gemaak is, glo sterrekundiges dat die maan uit die aardkors geskep is. Hulle glo die maan het ontstaan toe ’n asteroïed eens op ’n tyd die aarde getref het. 3
- Silikon is uniek in die sin dat dit uitsit as dit vries.
- Silikon word dikwels met silikoon verwar. Silikoon word van silikon, suurstof, koolstof en waterstof gemaak en word gereeld in kombuistoerusting gebruik omdat dit ’n goeie weerstand teen hitte bied.
- Silikonkarbied (’n verbinding van silikon en koolstof) is amper so hard soos ’n diamant!
- Die Apollo 11-ruimtevaarders wat in 1969 op die maan geland het, het ’n silikonskyfie daar gelaat. Die skyfie bevat 73 boodskappe, elk van ’n ander land, met wense vir vrede.
- Plante gebruik silikon om hul selwande te versterk. Silikon is ’n belangrike voedingstof wat weerstand teen siektes kan bied.
- Silikon word ook in die menslike liggaam aangetref. 6
Dit kom op die strand voor, word selfs op Mars gevind en is baie belangrik vir rekenaars… Wat op aarde kan dit wees? Wel, dit is die element silikon wat omtrent orals op aarde voorkom, want dit word in sand gevind! Dit word egter nêrens in ’n suiwer vorm aangetref nie, want silikon vorm verbindings of kombinasies met ander elemente. Silika (’n kombinasie van silikon en suurstof) is een van die bekendstes. 1
Wetenskaplikes het dit gelukkig al toentertyd reggekry om silikon uit hierdie verbindings te onttrek om silikon in sy suiwer vorm te kry en dit te benut. Silikon in sy suiwer vorm is ’n harde, donkergrys vaste stof met ’n glans. Dit het die struktuur van ’n kristal. Dit is ’n halfmetaal en besit dus die eienskappe van metale sowel as niemetale en daarom kan dit in glas en in elektroniese toestelle gebruik word!
Silikon is die tweede algemeenste chemiese element in die aarde se kors. Die algemeenste element is suurstof. Silikon beslaan amper 28% van die aardkors. 1
Silikon is die tweede element in die 14de kolom (groep 4) op die periodieke tabel en is deel van die koolstofgroep. Elemente wat deel van die koolstofgroep is, het vier elektrone in die buitenste energievlak van elke atoom. Hulle is ook almal vaste stowwe by kamertemperatuur en kan met waterstof reageer om verbindings genaamd hidriede te vorm. Die simbool vir silikon op die periodieke tabel is “Si”. 2 Elemente in hierdie groep kan met metale, sowel as niemetale reageer.
Die naam silikon is afkomstig van die Latynse woord silicus wat die naam vir “flint” is. Flint (ook vuurklip of vuursteen) is ’n mineraal wat silikon bevat. 2
Wanneer en deur wie is dit ontdek?
Die Franse chemikus Antoine Lavoisier het reeds in 1789 gedink dat daar ’n nuwe element in die klipsoort kwarts moes wees. Hy kon dit egter nie toe al bewys nie. Natuurlik het ’n paar wetenskaplikes ná hom hard probeer om kwarts te ontleed om uit te vind wat die element is. In 1811 het Joseph Gay Lussac en Louis Jacques Thénard probeer om silikon te isoleer, maar het net ’n onsuiwer vorm daarvan geproduseer. Dit was eers in 1824 wat ’n chemikus daarin geslaag het om die suiwer vorm van silikon te kry. Dit was die Sweedse chemikus Jöns Jakob Berzelius wat dit reggekry het om die element suksesvol te isoleer. 2
Waar kom dit voor?
Soos vroeër genoem, is silikon omtrent orals. Dit kom in amper alle rotse voor, sowel as in sand, klei en grond. Silikon is so volop dat dit in ongeveer 90% van die minerale waaruit gesteentes bestaan, voorkom. Algemene verbindings wat ons kry, is silikate, oftewel kieselsteen. Dit is ’n kombinasie van silikon en suurstof. Kwarts is die algemeenste silikaat en is die mineraalvorm van silika. Sand is eintlik piepklein korreltjies kwarts wat van rotse afgebreek het. ’n Mens vind neerslae van kwarts in graniet en sandsteen. 3
Silikonverbindings kom ook in alle natuurlike waters, in die atmosfeer en in sekere plante en diere voor. Dis ook in die mens! Ons kry ook silikon in edelgesteentes, soos opale, agate en ametiste. 1
Kan jy glo dat die aarde en Mars se hoeveelhede van silikon bykans ooreenstem? Ongeveer 21% van Mars en ongeveer 28% van die aarde se kors bestaan uit silikon. Volgens wetenskaplikes vorm silikon die buitenste laag van albei planete, terwyl ongeveer 45% van die maan uit silikon bestaan. 2
Waarvoor word dit gebruik?
- Silikon is ’n halfgeleier. Dit beteken dat sy vermoë om elektrisiteit te gelei met temperatuur toeneem. Dit kan in ’n mate statiese elektrisiteit gelei. Dit is juis hierdie eienskap wat silikon so belangrik vir elektroniese toestelle maak. 1
- Aerogel is ’n stof wat in brandweermanne se pakke gebruik word om hulle teen vlamme te beskerm. Aerogel word van silika gemaak. 2
- Silikon word ook in sonpanele gebruik.
- Silikon word ook vir sy geleidingeienskappe in transistors gebruik. ’n Transistor is ’n toestel wat ’n elektriese stroom kan versterk en ook in een rigting laat vloei.
- Suiwer silikon word gebruik om elektroniese skyfies te maak, soos dié wat in rekenaars, televisies, videospeletjiekonsoles en selfone gebruik word.
- Silikon word ook gebruik om metale uit erts te skei of te onttrek.
- Dit word ook gebruik om allooie met metale soos aluminium, yster en staal te vorm.
- Silika in die vorm van sand en klei word gebruik om beton en bakstene mee te maak.
- Silikate word gebruik om glas, erde- en keramiekware en porselein mee te maak.
- Silikoon is ’n kunsmatige verbinding wat gebruik word in smeermiddels, waterbestande middels, hidrouliese vloeistowwe en vernis.
- Silikoon word ook gebruik in talle kombuisware en in ander produkte, soos horlosiebandjies. 4
Basiese eienskappe van silikon
Atoomgetal (getal protone in die kern): 14
Simbool op die periodieke tabel: Si
Relatiewe atoommassa (Ar): 28,085
Fase van materie teen kamertemperatuur: Vaste stof
Kookpunt: 3 265 °C
Smeltpunt: 1 414°C 2
’n Nota oor atoommassa
’n Massaspektrometer kan gebruik word om atoommassa akkuraat te bereken. Wetenskaplikes het ’n standaardmassa van 12 ame (atoommassa-eenheid) aan die koolstofatoom (koolstof-12) toegeken. Die massa van koolstof-12 is 1,99 x 10-26 kg, en ander atome se massa kan relatief tot hierdie atoommassakonstante bepaal word.
Vandag praat wetenskaplikes van die relatiewe atoommassa (Ar). Hierdie waarde het geen eenheid nie, want dit is slegs ’n syfer wat aandui hoeveel maal groter een atoom van die spesifieke element is as een twaalfde van die massa van ’n koolstof-12-atoom. 5
Bohr-model
Die Deense wetenskaplike Niels Bohr (1885-1962) het ’n atoommodel voorgestel. 6 Hierdie model word soms die planetêre atoommodel genoem. Die elektrone beweeg in hul spesifieke energievlakke al óm die kern. Deur die aantal energievlakke en elektrone te tel, kan die atoom maklik uitgeken word. 5
’n Atoom is die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat selfstandig of in verbinding met ander atome kan bestaan. Atome bestaan weer uit kleiner deeltjies wat subatomiese deeltjies genoem word. Daar is drie soorte subatomiese deeltjies, naamlik elektrone, protone en neutrone. Die silikonatoom het ’n atoomgetal van 14. Dit beteken dat die atoom 14 protone het. Atome het ’n neutrale lading, en daarom is daar ook 14 elektrone wat óm die kern beweeg. Die buitenste energievlak het vier elektrone. Dit het ook 14 neutrone wat saam met die protone in die kern voorkom. Silikon kom natuurlik in een van drie stabiele isotope voor. ’n Isotoop is enigeen van twee of meer vorme van ’n element wat dieselfde atoomgetal en eenderse chemiese eienskappe het, maar waarvan die atoommassa en radioaktiewe gedrag verskil.
Woordbank
| allooie | ’n Materiaal wat gemaak word deur ’n metaal met klein hoeveelhede van ander metale of niemetale te vermeng. |
| atoom | Dit is die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat selfstandig of in verbinding met ander atome kan bestaan. |
| atoomgetal | Die getal protone in die kern van die atoom. |
| atoommassa | Word ook massagetal genoem. Dit is die totale aantal protone en neutrone in die kern van die atoom. |
| chemikus | ’n Vakkundige in die gebied van chemie. |
| elektrone | Baie klein, negatief gelaaide deeltjies (partikels) wat in die energievlakke van ’n atoom rondbeweeg. Elektrone maak die vorming van chemiese verbindings moontlik. 8 |
| element | Dit is ’n stof wat saamgestel is uit atome wat dieselfde atoomgetal het. |
| erts | Gesteentes of minerale waaruit elemente gehaal word. |
| halfgeleier | Word ook semigeleier genoem. ’n Stof wat statiese elektrisiteit kan gelei. |
| halfmetaal | Enigeen van ’n groep elemente wat in hul eienskappe tussen die metale en die niemetale staan. |
| isotope | Enigeen van twee of meer vorme van ’n element wat dieselfde atoomgetal (protone) en eenderse chemiese eienskappe het, maar waarvan die atoommassa en radioaktiewe gedrag verskil. Die aantal protone en elektrone is dus dieselfde, maar die aantal neutrone verskil. |
| neutrone | Neutrale deeltjies (partikels) wat geen elektriese lading het nie en saam met protone in die kern van die atoom voorkom. ’n Neutron en proton het dieselfde gewig. |
| periodieke tabel | Dit is die tabel van die elemente, gerangskik volgens toenemende atoomgetal, sodat elemente met soortgelyke eienskappe in dieselfde vertikale kolom voorkom. 8 |
| protone | Positief gelaaide deeltjies (partikels) wat in die kern van ’n atoom voorkom en die elektrone in posisie hou. Atome het ewe veel protone as elektrone en het dus ’n neutrale lading. 8 |
| transistors | Toestelle wat ’n elektriese stroom kan versterk en ook in een rigting laat vloei. |
| verbindings | Dit is die samevoeging van ongelyksoortige atome tot molekules. |
Lees hierdie artikels om nog meer te leer oor silikon
Kyk hierdie video’s om nog meer te leer oor silikon
Leer meer oor silikon
Hoekom is silikon ’n slim element?
’n Vinnige kykie na die koolstofgroep
Hoe werk sonpanele?
