El Silicio
EL S ILICIO Y SUS PROPIEDADES
El silicio representa un 25,7 % del peso total de la corteza terrestre y es el segundo elemento más abundante, después del oxígeno. Está presente en el Sol y en las estrellas, y es también el principal componente de los meteoritos conocidos como aerolitos. En la tabla periódica, el silicio ocupa el número 14, que es su número atómico, y serepresenta por el símbolo Si. Es sólido a temperatura ambiente, y tiene un color gris azulado. Se considera un elemento semi- metálico.
Papel biológico También se encuentra en la materia orgánica, desempeñando un papel esencial en las plantas superiores. Organismos como las diatomeas, algunos protozoos y esponjas, y algunas plantas utilizan el dióxido de silicio como elemento estructural, parala construcción de algunos elementos que forman parte de sus esqueletos, caparazones o paredes celulares. Como elemento, no resulta particularmente tóxico para los organismos. Solo los minerales fibrosos de silicio que se fragmentan en finas agujas, y que pueden ser inhaladas, representan un peligro por el enorme daño que causan en los pulmones.
Usos El silicio se utiliza en la fabricación detransistores, paneles solares, microchips de ordenadores y otros componentes electrónicos sólidos. También para la fabricación de siliconas. La sílice (óxido de silicio) es el principal ingrediente para la fabricación de vidrio, por sus excelentes propiedades mecánicas, ópticas, térmicas y eléctricas.
El tetraedro de silicio El Silicio no se encuentra libre, es decir, como elemento nativo, en lanaturaleza, sino que aparece fundamentalmente combinado con oxígeno formado los silicatos. En este grupo de minerales, el elemento estructural básico es el tetraedro de silicio. Esta unidad estructural está formada por un átomo de Silicio colocado en el centro de un tetraedro imaginario, y rodeado por cuatro átomos de oxígeno que ocupan los vértices de dicho tetraedro. Diferentes tetraedros desilicio pueden unirse entre sí para dar lugar a las diferentes clases de silicatos. Vamos a realizar algunos modelos de bolas y varillas para analizar más detenidamente la organización de los tetraedros de silicio, y las combinaciones posibles con otros átomos.
Desarrollado por Esperanza Blanco
Primer ciclo de ESO
Materiales terrestres ESTRUCTURA ATÓMICA DEL TETRAEDRO DE SILICIO
El átomode silicio posee cuatro cargas eléctricas positivas, Si4 +. Sabemos que las cargas positivas y negativas se atraen. Por lo tanto, el Silicio puede unirse a otros átomos, de manera que cada carga positiva sea compensada por una carga negativa de otro elemento. El oxígeno, por su parte, posee dos cargas negativas. Para ver más claramente cómo se unen estos dos elementos para formar un tetraedro,vamos a elaborar un modelo de bolas. Para ello, modelamos bolas de plastilina de dos colores diferentes. En el ión de silicio, colocamos cuatro palillos, dispuestos de tal manera que, partiendo del centro del ión, cada palillo se dirija hacia un vértice de un tetraedro imaginario:
En cada palillo clavamos un ión de oxígeno, y ya tenemos el tetraedro de silicio. Hacemos varios tetraedros.
Cadacarga positiva del silicio está compensada por una carga negativa de un oxígeno. Pero recordemos que cada ión de oxígeno posee dos cargas negativas. Por lo tanto, cada oxígeno del tetraedro tiene una carga negativa libre, lo que significa que el tetraedro tiene cuatro cargas negativas, una en cada vértice. El tetraedro funciona ahora como un ión, y puede unirse a otros elementos gracias a estascargas libres. Los silicatos son minerales formados por tetraedros de silicio unidos entre sí. Pero recordemos que todos los tetraedros tienen cargas negativas, y cargas iguales se repelen. ¿Cómo se unen los tetraedros? Compartiendo oxígenos.
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Realicemos un modelo Queremos unir los dos tetraedros de silicio del...
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