Qu'est-ce que silicium ?

Silicium (Si)

Le silicium est un élément chimique du groupe 14 (anciennement IVA) du tableau périodique. Il est représenté par le symbole Si et son numéro atomique est 14. C'est un métalloïde, c'est-à-dire qu'il possède des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux. Le silicium est l'un des éléments les plus abondants de la croûte terrestre, après l'oxygène.

Propriétés Générales

• Symbole : Si
• Numéro Atomique : 14
• Masse Atomique : 28.0855 u
• Configuration Électronique : [Ne] 3s² 3p²
• État Standard : Solide
• Couleur : Gris bleuté métallique

Occurrence et Extraction

Le silicium ne se trouve pas à l'état pur dans la nature. Il est principalement présent sous forme de dioxyde de silicium (silice, SiO₂) dans le quartz, le sable, l'améthyste, l'agate, etc., et sous forme de silicates dans des minéraux tels que le feldspath. L'extraction du silicium se fait généralement par réduction du dioxyde de silicium avec du coke (carbone) dans un four à arc électrique.

Applications

Le silicium est un matériau essentiel dans de nombreuses industries :

• Électronique : Utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs pour les transistors, les diodes, les circuits intégrés (microprocesseurs, mémoires, etc.), les cellules solaires.
• Métallurgie : Alliage avec d'autres métaux, notamment l'aluminium, pour améliorer la résistance et la ductilité.
• Chimie : Précurseur de nombreux composés organosiliciés (silicones) utilisés comme lubrifiants, adhésifs, produits d'étanchéité, etc.
• Construction : Composant du béton et du verre.

Formes Allotropiques

Le silicium existe sous deux formes allotropiques principales :

• Silicium Amorphe : Structure désordonnée, utilisé dans les cellules solaires à couches minces.
• Silicium Cristallin : Structure cristalline ordonnée, la forme la plus utilisée dans l'industrie électronique. Il existe les variantes monocristalline et polycristalline.

Composés Importants

• Dioxyde de Silicium (SiO₂) : Présent dans le quartz, le sable, le verre.
• Silicates : Composants principaux de nombreuses roches et minéraux.
• Silicones : Polymères synthétiques contenant des liaisons silicium-oxygène.
• Carbure de Silicium (SiC) : Matériau dur et résistant à la chaleur, utilisé comme abrasif et semi-conducteur de puissance.

Dangers

Le silicium élémentaire n'est généralement pas considéré comme toxique. Cependant, l'inhalation de poussières de silice cristalline (dioxyde de silicium) peut causer la silicose, une maladie pulmonaire.