Composició dels àtoms de silici
El silici (Si) és el 14è element de la taula periòdica i es troba al grup IVA del tercer període. El seu nombre atòmic és 14, la qual cosa significa que hi ha 14 protons al nucli de silici. Aquests protons porten càrregues positives i estan envoltats d'electrons carregats negativament per mantenir la neutralitat elèctrica de l'àtom. La configuració electrònica dels àtoms de silici és 2, 8, 4, és a dir, hi ha 2 electrons a la primera capa, 8 electrons a la segona capa i 4 electrons a la capa més externa. Aquesta configuració electrònica permet que els àtoms de silici perdin electrons per convertir-se en ions positius o accepten que els electrons es converteixin en ions negatius en les reaccions químiques. Per tant, el silici té certes propietats metàl·liques i no metàl·liques i s'anomena element semimetall o semiconductor.
Característiques dels àtoms de silici
Propietats dels semiconductors: com que el nombre d'electrons de la capa més externa de silici no està completament ple (com els gasos inerts) ni només li falta un electró (com els metalls alcalins), pot conduir l'electricitat en determinades condicions, però la seva conductivitat es troba entre conductors. i aïllants. És un material clau per fabricar dispositius semiconductors.
Alt punt de fusió: el silici té un punt de fusió molt alt d'uns 1414 graus, cosa que el fa estable fins i tot en ambients d'alta temperatura.
Bona estabilitat química: a temperatura ambient, el silici no reacciona fàcilment amb la majoria de substàncies, però a altes temperatures o quan reacciona amb certs oxidants forts, les propietats químiques del silici es tornen relativament actives.
Fotoconductivitat: el silici té una certa capacitat per absorbir i conduir la llum, que és la base dels dispositius optoelectrònics basats en silici (com les cèl·lules solars).
L'existència de molècules de silici
Tot i que el silici existeix principalment en forma d'una sola substància a la natura, sota determinades condicions específiques, com ara alta temperatura i alta pressió o en reaccions químiques específiques, els àtoms de silici es poden combinar per formar molècules de silici. Tanmateix, aquestes molècules de silici (com ara Si₂, Si₃, Si₄, etc.) no són estables a temperatura i pressió ambient, i no són tan habituals com el silici (silici cristal·lí). A més, en química orgànica, el silici també es pot combinar amb elements com el carboni i l'hidrogen per formar compostos organosilici. Els àtoms de silici d'aquests compostos estan connectats amb altres àtoms mitjançant enllaços covalents per formar estructures moleculars complexes.