Silicio

¿Sabías que el Silicio, después del oxígeno, es el elemento químico con mayor abundancia de la corteza terrestre? Sin embargo, no se encuentra presente en estado puro. Más bien, está distribuido en forma de arena, polvo, planetas y planetoides, así como variadas estructuras o silicatos. Fíjate en su origen, quién lo descubrió, cuáles son sus características y cómo se obtiene.

¿Qué es el Silicio?

Es un elemento químico metaloide o semimetal, el cual se ubica dentro del grupo 14 de la tabla periódica. Se muestra de manera cristalizada y amorfa, el primero de color grisáceo mientras que, el segundo en forma de polvo parduzco. Contiene poca inercia, quiere decir que, es relativamente inactivo. Además, la mayoría de los ácidos no lo alteran. Por otro lado, está presente en la estructura de los seres vivos como mineral. 

Símbolo del Silicio

Si
La simbología del elemento químico silicio es Si, un símbolo que proviene de la palabra silicis o en latín sílex. El término significa pedernal, nombre asignado por las herramientas y armas prehistóricas elaboradas con variados compuestos del elemento.

Características del Silicio

Su estructura presenta propiedades intermedias, es decir, entre los metales y no metales. Por lo general, sus compuestos son tetravalentes, aunque existen casos divalentes. Su comportamiento químico es electropositivo. Checa otras características:

  • Color: Muestra un color de lustre grisáceo metálico.
  • Estado de agregación: Sólido. 
  • Aspecto: Duro, cristalino, quebradizo y en forma de octaedros.
  • Forma: Presenta dos formas alotrópicas, el metálico cristalino y en polvo.
  • Hilo conductor: Es pobre en cuanto a ser conductor de electricidad.
  • Dureza: Tiene una dureza de 7 según la escala de Mohs.
  • Compuestos: Sus compuestos intermetálicos son usados como miembros de aleaciones en varios metales.
  • Maleabilidad: No es un elemento maleable.
  • Solubilidad: Poco soluble.
  • Capacidad de transferencia: Por encima del 95% de las longitudes de onda o períodos espaciales de la radiación infrarroja.

Propiedades químicas y físicas del Silicio

  1. Número atómico: 14
  2. Grupo: 14
  3. Período: 3
  4. Bloque: p
  5. Peso atómico: 28,085
  6. Densidad: 2330 kg/m³
  7. Estado: Sólido
  8. Óxido: Anfótero
  9. Estados de oxidación: +4
  10. Punto de fusión (°C): 1414
  11. Punto de ebullición (°C): 3265
  12. Calor específico: 700 J/(K-kg)
  13. Electronegatividad: 1,9
  14. Radio medio: 120 pm
  15. Radio covalente: 111 pm
  16. Radio atómico: 111 pm
  17. Electrones por cada capa: 2, 8, 4
  18. Configuración electrónica: [Ne]3 s2 3p2

Origen del Silicio

Antoine Lavoisier lo identificó por primera vez en 1787, pero el sueco Jöns Jacob Berzelius fue quien descubrió el silicio en 1823, de forma pura y aislada. Este químico elaboró silicio amorfo luego de calentar potasio metálico con tetrafluoruro de silicio. Aunque para el año 1811 ya se había descubierto este elemento químico en modo amorfo e impuro. Según la historia, este trabajo fue realizado por los franceses Gay Lussac y Louis Jacques Thénard.

¿Para qué sirve el Silicio?

Los seres humanos utilizan de forma constante y abundante este elemento químico, pues resulta útil y económico. Por ejemplo, una función del silicio es su protagonismo al crear ladrillos, hormigón, esmaltes, cerámica, entre otros productos para la construcción. También, se usa durante la producción de acero y distintos tipos de vidrio. 

Otras aplicaciones es formar un tipo de elemento que constituya las células solares, transistores, rectificadores y otros dispositivos empleados en la tecnología espacial e industria electrónica, como los chips. Además, las siliconas se utilizan para crear lubricantes, juguetes, películas impermeables e implantes de cirugía estética.

¿Cómo se obtiene el Silicio?

Puede obtenerse a través de la aluminotermia, a partir del óxido de silicio, mientras se trata con ácido clorhídrico. Otra forma, es reducir la sílice con carburo de calcio, o carbono, en un horno de arco eléctrico lleno de electrodos de carbono. 

De igual modo, se utiliza la reducción de tetracloruro de silicio con el elemento hidrógeno, a fin de obtenerlo de manera pura. Por último, el silicio hiperpuro es obtenido mediante la reducción térmica de triclorosilano, llamado proceso Siemens. Entre tanto, el ultrapuro lo consiguen gracias a la atmósfera de hidrógeno dentro de enormes cámaras de vacío.

El silicio y la biología

Aunque se encuentra con facilidad en forma de silicatos, minerales compuestos por silicio y oxígeno, pocos organismos lo utilizan de primera mano. De hecho, la radiolaria, diatomeas y esponjas silíceas emplean sílice biogénica para la estructura de sus esqueletos. Además, algunas plantas requieren de este elemento para su nutrición y crecimiento, como el arroz.

Efectos del Silicio en la salud

Este elemento puede formar efectos secundarios dentro de los pulmones y la respiración, hasta provocar silicosis. Es más, causa irritación en la piel y los ojos, lo cual produce lagrimeo, enrojecimiento, costras y picazón. Diversos estudios asocian el cáncer de pulmón, enfermedades renales e infecciones micobacterianas a la exposición constante del silicio.

En conclusión, este elemento químico de tipo metaloide se emplea al crear productos de construcción, por ejemplo, ladrillos, cerámica, esmaltes, entre otros. También, es usado en la industria electrónica, espacial y cosmética, para hacer lubricantes, lentes de contacto o implantes mamarios.

Otros elementos de la tabla periódica: