El silicio es un elemento químico con el símbolo Si y número atómico 14. Es un sólido cristalino duro y quebradizo con un brillo metálico gris azulado, y es un metaloide y semiconductor tetravalente . Es un miembro del grupo 14 en la tabla periódica: el carbono está por encima de él; y el germanio , el estaño , el plomo y el flerovio están por debajo. Es relativamente poco reactivo. Debido a su alta afinidad química por el oxígeno, no fue hasta 1823 que Jöns Jakob BerzeliusPrimero fue capaz de prepararlo y caracterizarlo en forma pura. Sus óxidos forman una familia de aniones conocidos como silicatos . Sus puntos de fusión y ebullición de 1414 ° C y 3265 ° C, respectivamente, son los segundos más altos entre todos los metaloides y no metales, siendo superados solo por el boro . El silicio es el octavo elemento más común en el universo por masa, pero muy raramente se presenta como el elemento puro en la corteza terrestre. Se distribuye más ampliamente en el espacio en polvos cósmicos , planetoides y planetas como diversas formas de dióxido de silicio (sílice) o silicatos . Más del 90% de la corteza terrestre está compuesta por minerales de silicato., lo que convierte al silicio en el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (alrededor del 28% en masa), después del oxígeno . El silicio es un elemento natural y, cuando no está presente previamente, tiene un tiempo de residencia de unos 400 años en los océanos del mundo. [10]
La mayor parte del silicio se usa comercialmente sin separarse, a menudo con muy poco procesamiento de los minerales naturales. Dicho uso incluye la construcción industrial con arcillas , arena de sílice y piedra . Los silicatos se usan en el cemento Portland para mortero y estuco , y se mezclan con arena de sílice y grava para hacer concreto para pasillos, cimientos y caminos. También se utilizan en la loza de cerámica tales como porcelana , y en el tradicional silicato basada en vidrio de sosa-cal y muchas otras especialidades vasos. Los compuestos de silicio como el carburo de silicio se utilizan como abrasivos y componentes de cerámicas de alta resistencia. El silicio es la base de los polímeros sintéticos ampliamente utilizados llamados siliconas .
Desde finales del siglo XX hasta principios del siglo XXI se ha descrito como la era del silicio (también conocida como la era digital o la era de la información ) debido al gran impacto que tiene el silicio elemental en la economía mundial moderna. La pequeña porción de silicio elemental muy purificado que se utiliza en la electrónica de semiconductores (<10% [ cita requerida ] ) es esencial para los transistores de semiconductores de óxido de metal (MOS) y los chips de circuitos integrados que se utilizan en la mayoría de las tecnologías modernas, como los teléfonos inteligentes y otras computadoras. . El dispositivo de silicio más utilizado es el MOSFET(transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico), que ha sido fabricado en mayor número que cualquier otro dispositivo en la historia. El silicio libre también se utiliza en las industrias de refinación de acero , fundición de aluminio y química fina (a menudo para fabricar sílice ahumada ).
El silicio es un elemento esencial en biología. Los animales solo requieren trazas, pero algunas esponjas marinas y microorganismos, como las diatomeas y el radiolario , secretan estructuras esqueléticas hechas de sílice. La sílice se deposita en muchos tejidos vegetales. [11]
Debido a la abundancia de silicio en la corteza terrestre , se han utilizado materiales naturales a base de silicio durante miles de años. Los cristales de roca de silicio eran familiares para varias civilizaciones antiguas , como los egipcios predinásticos que los usaban para hacer cuentas y pequeños jarrones , así como los antiguos chinos . El vidrio que contiene sílice fue fabricado por los egipcios desde al menos 1500 a. C., así como por los antiguos fenicios . Los compuestos de silicato natural también se utilizaron en varios tipos de mortero.para la construcción de viviendas humanas primitivas . [12]