Křemík

název Křemík
latinsky Silicium
anglicky Silicon
francouzsky Silicium
německy Silicium
značka Si
protonové číslo 14
relativní atomová hmotnost 28,0855
Paulingova elektronegativita 1,9
elektronová konfigurace [Ne] 3s23p2
teplota tání 1687 K, 1414°C
teplota varu 3173 K, 2900°C
skupina 14 (IV.A)
perioda 3
skupenství (při 20°C) pevné
oxidační čísla ve sloučeninách -4, +2, +4

 

Křemík
Latinský název silicium vychází z ze slova silex, což je latinské pojmenování křemene.Tento polokovový prvek je nejčastěji zastoupeným prvkem v zemském plášti i zemské kůře (sial, sima, drofesima, nifesima) a vyskytuje se téměř ve všech vyvřelých horninách.
Francouzský chemik A. L. Lavoisier poprvé křemík identifikoval jako složku křemíkatých hornin v r.1787. V roce 1811 získali J. L. Gay-Lussac a L. J. Thénard amorfní křemík zahříváním draslíku s fluoridem křemičitým, roku 1824 získal J. J. Berzelius amorfní křemík podobným postupem, reakční produkty navíc důkladně promyl vodou, čímž dostal poměrně čistý křemík. V r. 1854 získal S.C. Deville hrubě krystalický křemík, když elektrolyzoval taveninu chloridu sodnohlinitého obsahující kyselinu křemičitou – vyloučený hliník obsahoval křemík, který se objevil po rozpuštění hliníku v kyselině chlorovodíkové.
Křemík je poměrně tvrdý polokov, na vzduchu neomezeně stálý, i když se v přírodě nachází prakticky pouze ve formě sloučenin s čtyřmocným kationtem. Je odolný vůči většině minerálních kyselin s výjimkou směsi kyseliny fluorovodíkové (HF) a kyseliny dusičné (HNO3), velmi snadno se však rozpouští v zásaditých roztocích.
Průmyslově se křemík vyrábí spalováním oxidu křemičitého v obloukové elektrické peci, jeho čistota se při takové výrobě ale pohybuje kolem 97 – 99 %. Vzhledem k tomu, že pro výrobu elektrotechnických součástek je nutný vysoce čistý křemík, pro tyto účely se používá zonální tavení. Czochralského procesem se vyrábí ještě monokrystalický křemík využívaný k výrobě polovodičových součástek. Křemík se také používá do některých slitin (siluminy), protože zvyšuje odolnost proti korozi.
Nejčastější využití má ale ve sklářském průmyslu, kde není nutné předem získávat čistý křemík, ale využívají se jeho v přírodě běžné sloučeniny v podobě písku (obsahuje oxid křemičitý a křemen). Tavením čistého oxidu křemičitého vzniká křemenné sklo, které má výbornou chemickou tepelnou odolnost, propouští UV záření a bez popraskání snáší prudké ochlazení.