14Si

Keberadaan unsur silikon diprediksikan oleh Antoine Lavoisier pada tahun 1787 yang memperkirakan bahwa mineral silika merupakan sebuah oksida dari unsur tunggal. Sebelum diisolasi dalam bentuk murninya silikon sudah dikenal oleh manusia dengan nama silisium, kemudian pada tahun 1817 Thomas Thomson merubah namanya sebagai silicon, hal ini melihat bahwa silikon tidak memiliki sifat-sifat dari logam dan secara kimia lebih menunjukkan kesamaan dengan boron dan karbon. Telah banyak usaha yang dilakukan untuk mengisolasi silikon dari senyawanya diantaranya percobaan Sir Humphry Davy pada tahun 1808 dan percobaan Gay-Lussac, Thénard pada tahun 1811, hingga akhirnya Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1823 merupakan orang pertama yang mengisolasi silikon dalam bentuk murninya, dalam percobaannya Berzelius menggunakan teknik yang hampir sama dengan teknik yang digunakan Gay-Lussac

Sifat-KimiaSilikon merupakan metaloid dengan konfigurasi [Ne] 3s2 3p2 , siap untuk memberikan atau berbagi 4 atom terluarnya, sehingga memungkinkan banyak ikatan kimia. Meski silikon bersifat relatif inert seperti karbon, silikon masih dapat bereaksi dengan halogen dan alkali encer. Kebanyakan asam (kecuali asam nitrat dan asam hidrofluorat) tidak bereaksi dengan silikon. Silikon dengan 4 elektron valensinya mempunyai kemungkinan untuk bergabung dengan elemen atau senyawa kimia lainnya pada kondisi yang sesuai. Beberapa data kimia kuantitatif silikon :

 | 

Bentuk fisik silikon

pada suhu ruang

Sifat-FisikaSilikon berbentuk padat pada suhu ruangan, mempunyai massa jenis yang lebih besar ketika dalam bentuk cair dibanding dalam bentuk padatannya. Tapi seperti kebanyakan substansi lainnya, silikon tidak akan bercampur ketika dalam fase padatnya, tapi hanya meluas, sama seperti es yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada air. Dalam bentuk kristalnya, silikon murni berwarna abu-abu metalik. Seperti germanium, silikon agak kuat tapi sangat rapuh dan mudah mengelupas. Seperti karbon dan germanium, silikon mengkristal dalam struktur kristal kubus berlian. Silikon bersifat semikonduktor dan diketahui memiliki karakteristik material pieozeresistik dimana perubahan suhu (semikonduktor) dan tekanan pada material dapat mengubah kemampuan menghantarkan listrik.

Beberapa data fisika silikon :

RadioisotopSilikon memiliki 20 radioisotop, kenaikan jumlah massa pada inti atom berkompensasi pada keradioaktifan isotop silikon, radioaktif pada dosis tinggi

 | 

Spektrum silikon

Bentuk

molekul

silikon

Sifat Kimia Nilai Satuan

Ar 28,085 AMU

Jari-jari Ionik 26 pm

Jari-jari Kovalen 111 pm

Energi Ionisasi 786,5 (I) kJ.mol-1

1577,1 (II)

3231,6 (III)

Affinitas e- -134 kJ.mol-1

Keelektronegatifan1.90 Skala Pauling

Bilok (maks) +4 -

Jari-jari Van der Waal210 pm

Isotop stabil 3 isotop

Radioisotop 20 radioisotop

Isomer nuklir - -

Sifat Fisika Nilai Satuan

Fase padat

Massa Jenis 2,3290 g·cm−3

Massa Jenis (cair) 2,57 g·cm−3

Kerapatan 5,430710 Å

Titik Lebur 1687 K

Titik Didih 3538 K

Entalpi Peleburan 50,21 kJ.mol-1

Entalpi Penguapan 359 kJ.mol-1

Kapasitas Kalor Molar 19,789 J·mol−1·K−1

Tekanan Uap @T = 1908K1 Pa

Konduktivitas Thermal149 W·m−1·K−1

Hambantan Listrik @293K 103 Ω·m

dapat menyebabkan kerusakan pada sel tubuh dan secara bertahap merusak jaringan dan seterusnya. Radioisotop stabil :

Silikon-32 dengan Waktu paruh 170 tahun

Silikon-31 dengan Waktu paruh 157,3 menit

 | 

Letak isotop Si

pada deret radio-

nuclide

Kelimpahan-Silicon,Teknik-EkstraksiSilikon merupakan elemen terbanyak kedelapan di alam semesta dari segi massanya, tapi sangat jarang ditemukan dalam bentuk murni di alam. Silikon paling banyak terdistribusi pada debu, pasir, planetoid, dan planet dalam berbagai bentuk seperti silikon dioksida atau silikat. Lebih dari 90% kerak bumi terdiri dari mineral silikat, menjadikan silikon sebagai unsur kedua paling melimpah di kerak bumi (sekitar 28% massa) setelah oksigen.

Beberapa contoh mineral silikat yang ada di kerak bumi antara lain kelompok piroksena, amfibol, mika, dan feldspar. Mineral-mineral ini terdapat pada tanah liat dan beberapa jenis batuan seperti granit dan batu kapur. Silika terdapat pada mineral-mineral yang terdiri dari silikon dioksida murni dengan bentuk kristal yang berbeda-beda: quartz, agate ametis, rock crystal, chalcedony, flint, jasper, dan opal. Kristal-kristal ini memiliki rumus empiris silikon dioksida, tapi tidak terdiri dari molekul-molekul silikon dioksida. Silika secara struktur mirip dengan berlian, terdiri dari padatan kristal tiga dimensi yang terdiri dari silikon dan oksigen. Silika yang tidak murni membentuk kaca alam obsidian. Silika biogenik ada pada struktur diatom, radiolaria dan siliceous sponge. Silikon juga merupakan komponen utama meteorit, dan merupakan komponen dari tektit, mineral silikat yang mungkin berasal dari bulan.

Terdapat 3 isotop stabil dari silikon yaitu 28Si, 29Si, 30Si ketiganya membentuk deposit cadangan silikon dengan kelimpahan masing-masing 92.23% , 4.67% ,

3.1%

Silikon diekstraksi dari senyawa SiO2 hal ini karena sulitnya pengambilan Si dari senyawa silikat yang banyak dia alam (silikat, komponen utama pasir)

SiO2 dipanaskan dalam tungku pembakaran dengan kokas (C) pada suhu 3000ºC

SiO2(s )+2C (s)3000℃→

S i (l )+2CO(g)

Reaksi ini menghasilkan Si yang sudah cukup murni dan dapat digunakan untuk campuran dalam pembuatan logam komposit

Untuk mendapat Si yang lebih murni maka Si hasil reaksi pertama kembali direaksikan :

Si(s)+2Cl2(g )⟶Si Cl4 (l )

Lelehan SiCl4 kemudian dimurnikan dengan proses distilasi SiCl4 kemudian direduksi menjadi Si melalui pemanasan dengan H2 atau Mg

SiCl4+2H 2⟶ Si+4HCl

 | 

Silikon dalam bentuk

senyawa SiO2

SiCl4+2Mg⟶Si+2MgCl2

Produk kemudian dicuci dengan air panas untuk memperoleh SI Setelah itu Si dimurnikan dengan alat zone refining, yang fungsinya adalah

untuk memisahkan pengotor dari Si yang telah dicuci , hasilnya adalah batangan Si murni .

AplikasiSebagian besar silikon digunakan secara komersial tanpa dipisahkan, terkadang dengan sedikit pemrosesan dari senyawanya di alam. Contohnya adalah pemakaian langsung batuan, pasir silika, dan tanah liat dalam pembangunan gedung. Silika juga terdapat pada keramik. Banyak senyawa silikon modern seperti silikon karbida yang dipakai dalam pembuatan keramik berdaya tahan tinggi. Silikon juga dipakai sebagai monomer dalam pembuatan polimer sintetik silicone. Selain itu beberapa fungsi populernya :

Industri Elektronik

 | 

Sifat semikonduktor Si sering

dimanfaatkan dalam

pembuatan komponen

elektronika seperti diode atau

IC. Selain itu sifat piezoresistik

pada Si sering dimanfaatkan

untuk pembuatan sensor

tekanan digital (strain gauge)