Siliciumverbindungen

Siliciumverbindungen: Substanzen mit chemisch gebundenem Silizium. Siliziumdioxid, Si02, kommt in der Natur hauptsächlich als Quarz, Tridymit und Cristobalit vor; amorphe, wasserhaltige Formen sind Opal, Kieselgur und die gealterten Opale, zum Beispiel Achat und Feuerstein. Reines Siliziumdioxid bildet farblose, harte Kristalle oder ein weißes Pulver; F je nach Modifikation 1500 bis 1705°C; die Schmelze erstarrt in der Regel amorph zu Quarzglas. Siliziumdioxid reagiert praktisch nur mit Alkalihydroxid Schmelzen zu Silikaten (Wasserglas) und mit Flusssäure zu Siliciumtetrafluorid, SiF4, einem farblosen, giftigen, stechend riechenden Gas (Sublimationspunkt -95,7°C), das auch beim Glasätzen entsteht und sich mit Flusssäure zu Fluorkieselsäure umsetzt. Siliciumtetrachlorid eine farblose, an der Luft rauchende Flüssigkeit (-70°C, Kp 57,6°C), reagiert mit Wasser zu Kieselsäuren, mit Alkalien zu Silikaten und mit Alkoholen zu Kieselsäureestern. Siliciumtetrajodid, Sil4, ist farblos und kristallisiert (120,5 °C, Kp 287,5 °C). Siliciumdisulfid bildet lange, farblose, glänzende Kristallfasern, sublimiert bei 1090°C und zersetzt sich mit Wasser zu Kieselsäure und Schwefelwasserstoff. Das unlösliche, äußerst harte, chemisch und thermisch sehr beständige Siliziumkarbid (Carborundum), SiC (etwa 2700°C), wird als Schleifmittel, Hochtemperaturwerkstoff und für elektrische Heizwiderstände (Silit) verwendet. Siehe auch Kieselsäuren, Fluorkieselsäure, Silikate, Silikone, Silane, Silizide.

Silizium, Symbol Si: chemisches Element der Kernladungszahl 14; Atommasse 28,0855; Hauptwertigkeit +4; F1423°C; Kp 2630°C; Dichte 2,33 g/cm3. Mit einem Anteil von 27,7% ist Silizium das zweithäufigste Element der Erdrinde; es kommt in Form mannigfacher Silikate, zum Teil als Bestandteil von Gesteinen, und von Siliziumdioxid (Quarz unter anderem) nur chemisch gebunden vor. Silizium ist eine halbmetallische, dunkelgraue, kristallisierte, harte, spröde, luft- und säurebeständige Substanz von schwachem Metallglanz. In Alkalilaugen löst es sich unter Wasserstoffentwicklung leicht zu Silikaten auf. Die nur mäßige elektrische Leitfähigkeit nimmt beim Erhitzen stark zu; Silizium höchster Reinheit ist der wichtigste Halbleiterwerkstoff. Außerdem dient Silizium zur Herstellung von Silikonvorprodukten und Ferrosilizium. Silizium wurde erstmals 1823 als amorphes Pulver von J. J. Berzelius aus Siliciumtetrafluorid dargestellt.

Silizide, Silicide: chemische Verbindungen zwischen Metallen und Silizium, zum Beispiel Magnesiumsilizid, Mg2Si, das sich mit Wasser unter Bildung von selbstentzündlichen Monosilan umsetzt.