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Es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos formando parte de la familia de los carbonoideos de símbolo Si. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (27,7% en peso) después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico.
- · Descubridor: Jöns Jacob Berzelius.
- · Lugar de descubrimiento: Suecia.
- · Año de descubrimiento: 1824.
- · Origen del nombre: El nombre "silicio" deriva del latín "silex" (pedernal). Este nombre proviene de que los compuestos de silicio eran de gran importancia en la prehistoria: las herramientas y las armas, hechas de pedernal, una de las variedades del dióxido de silicio, fueron los primeros utensilios del hombre.
- · Obtención: Aunque, previamente, Davy pensaba que la sílice no era un elemento, no pudo descomponerla. En 1824, Berzelius obtuvo silicio amorfo al hacer reaccionar tetrafluoruro de silicio sobre potasio fundido. Al lavar el producto con agua obtuvo un polvo pardo que era silicio amorfo. En 1854, Sainte-Claire Deville preparó silicio cristalino por electrólisis de un cloruro impuro de sodio y aluminio. El silicio estaba contenido en el aluminio en forma de escamas brillantes, al eliminar el aluminio por disolución quedó el silicio cristalino.
Aplicación del silicio a la Ingeniería Electrónica.
- Mediante aluminio termia a
partir de la sílice, óxido de silicio, y tratando el producto con ácido
clorhídrico en el cual el silicio es insoluble.
- Reducción de sílice con
carbono o carburo de calcio en un horno eléctrico con electrodos de
carbono.
- Reducción de tetracloruro de
silicio con hidrógeno (para obtenerlo de forma muy pura).
- El silicio hiperpuro se
obtiene por reducción térmica de triclorosilano, HSiCl3,
ultrapuro en atmósfera de hidrógeno y posterior fusión por zonas a vacío.
EL SILICIO Y LA INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Se utiliza en la industria del
acero como componente de las aleaciones de silicio-acero. Para fabricar el
acero, se desoxida el acero fundido añadiéndole pequeñas cantidades de silicio;
el acero común contiene menos de un 0,30% de silicio. El acero al silicio, que contiene de 2,5 a 4% de silicio, se usa para
fabricar los núcleos de los transformadores eléctricos, pues la aleación presenta baja histéresis.Existe una aleación de acero, el durirón, que
contiene un 15% de silicio y es dura, frágil y resistente a la corrosión; el
durirón se usa en los equipos industriales que están en contacto con productos
químicos corrosivos. El silicio se utiliza también en las aleaciones de cobre,
como el bronce y el latón.
El silicio es un semiconductor;
su resistividad a la corriente eléctrica a temperatura ambiente varía entre la
de los metales y la de los aislantes. La conductividad del silicio se puede
controlar añadiendo pequeñas cantidades de impurezas llamadas dopantes. La
capacidad de controlar las propiedades eléctricas del silicio y su abundancia
en la naturaleza han posibilitado el desarrollo y aplicación de los transistores
y circuitos integrados que se utilizan en la industria electrónica.
La sílice y los silicatos se
utilizan en la fabricación de vidrio, barnices, esmaltes, cemento y porcelana,
y tienen importantes aplicaciones individuales. La sílice fundida, que es un vidrio
que se obtiene fundiendo cuarzo o hidrolizando tetracloruro de silicio, se caracteriza por un
bajo coeficiente de dilatación y una alta resistencia a la mayoría de los
productos químicos. El gel de sílice es una sustancia incolora, porosa y
amorfa; se prepara eliminando parte del agua de un precipitado gelatinoso
de ácido silícico, SiO2·H2O,
el cual se obtiene añadiendo ácido clorhídrico a una disolución de silicato de
sodio. El gel de sílice absorbe agua y otras sustancias y se usa como agente
desecante y decolorante.
INFORMACIÓN EXTRA
(VÍDEOS)
En el siguiente vídeo podrán ver un ejemplo de aplicación de silicio en
la electrónica.
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