الفصل الخامس: عناصر الزمرة الرابعة (السليكون)
عناصر الزمرة الرابعة (IVA)
تشمل العناصر: الكاربون (C)، السليكون (Si)، الجرمانيوم (Ge)، القصدير (Sn)، الرصاص (Pb).
الصفة المميزة: الغلاف الخارجي يحتوي على 4 إلكترونات.
الصفات العامة للزمرة الرابعة
- تنتقل الصفات من اللافلزية (كاربون) إلى أشباه فلزات (سليكون، جرمانيوم) إلى فلزات (قصدير، رصاص).
- تقل درجة الغليان والانصهار كلما اتجهنا للأسفل.
- تميل لتكوين أواصر تساهمية (حالة تأكسد +4).
- فعاليتها ضعيفة، تحتاج حرارة للتفاعل مع الأكسجين.
دراسة عنصر السليكون (Si)
بطاقة العنصر
الرمز: Si | العدد الذري: 14 | العدد الكتلي: 28
وجوده: العنصر الأكثر انتشاراً بعد الأكسجين (28% من القشرة الأرضية). يوجد متحداً في الصخور (السليكا SiO₂ والسليكات).
صور السليكون
| السليكون المتبلور | السليكون غير المتبلور |
|---|
| لون مسحوقه بني غامق. | لون مسحوقه رصاصي غامق. |
| قليل الفعالية. | أكثر فعالية. |
تحضير السليكون
أ) مختبرياً:
- غير المتبلور: تسخين البوتاسيوم في جو من (SiF₄).
- المتبلور: إذابة السليكون في منصهر الألمنيوم ثم تبريده.
ب) صناعياً:
- اختزال السليكا (SiO₂) بالكاربون أو المغنيسيوم (ينتج سليكون صناعي غير نقي).
- تنقية السليكون الصناعي.
- منطقة التكرير: لإنتاج سليكون عالي النقاوة (للخلايا الشمسية).
علل: استخدام السليكون في الحاسبات والدوائر الكهربائية؟
ج: لأنه شبه موصل للتيار الكهربائي.
مركبات السليكون
1. مع الهيدروجين (هيدريدات السليكون)
مثل السيلان (SiH₄)، وهو فعال جداً ويشتعل تلقائياً في الهواء.
SiH₄ + 2O₂ → SiO₂ + 2H₂O
2. مع الأكسجين (السليكا والسليكات)
- السليكا (SiO₂): توجد نقية (كوارتز) وغير نقية (رمل).
جل السليكا: مسحوق غير بلوري يستعمل كعامل مجفف (لمساحته السطحية الكبيرة).
- السليكات: مثل سليكات الصوديوم (Na₂SiO₃).
ماء الزجاج: المحلول المائي المركز لسليكات الصوديوم.استعمالات ماء الزجاج:- حماية الأقمشة من الحرائق.
- مادة لاصقة.
- تقوية السمنت.
3. كاربيد السليكون (SiC)
مادة صلدة جداً (تشبه الماس). تستخدم كمادة جالية (ورق الجام وحجر الكوسرة).
4. السليكونات
مركبات عضوية للسليكون، منها:
- زيوت السليكون: مانعة للالتصاق ومضادة للرطوبة.
- مطاط السليكون: مستقر حرارياً (قوالب).
- الراتنجات: مواد عازلة كهربائياً.
شاهد فيديو الشرح للفصل الخامس:
الجزء الأول
(الفيديو متاح عبر الروابط أعلاه)
الجزء الثاني
(الفيديو متاح عبر الروابط أعلاه)
🔔هام : وزاريات ثالث متوسط على التليجرام 2025اضغط هنا شكراً لكم، لا تنسونا من الدعاء