Silicium : qu'est-ce que c'est ?

Très abondant sur TerreTerre, le silicium est le principal élément utilisé dans les transistors qui constituent la base de l'informatique.

Généralités

• Symbole : Si
• Numéro atomique : 14
• Électrons par niveau d'énergieénergie : 2, 8, 4
• Masse atomique : 28,0855 u
• Isotopes les plus stables : ²⁸Si stable avec 14 neutronsneutrons (92,22 %), ²⁹Si stable avec 15 neutrons (4,68 %), ³⁰Si stable avec 16 neutrons (3,09 %)
• Série : métalloïdes
• Groupe, période, bloc : 14, 3, p
• Densité : 2,33
• Point de fusionfusion : 1.414 °C
• Point d'ébullition : 3.265 °C

Historique du silicium

La silicesilice, un composé du silicium très abondant dans la nature, est connue depuis l'Antiquité et a un moment été considérée comme un élément. En 1823, Berzelius parvient à isoler le silicium. Henri Sainte-Claire Deville sera le premier à obtenir du silicium cristallin en 1854.

Propriétés du silicium

La couleurcouleur du silicium dépend de sa forme. Cristallisés sous forme cubique, les cristaux de silicium sont gris-noir avec des reflets métalliques bleutés. Le silicium amorpheamorphe se présente comme une poudre brun foncé.

Le silicium est un élément semi-conducteur : en conséquence, sa conductivitéconductivité électrique est faible comparée à celle des métauxmétaux. Le silicium n'est pas soluble dans l'eau. Il est nettement moins ductileductile que les métaux.

Utilisation du silicium

De la même façon que le silicium est un élément abondant dans la nature, on le retrouve dans une myriademyriade d'applicationsapplications : verre, cimentciment, céramiquecéramique, siliconessilicones, semi-conducteurs, huiles, etc. Il est présent dans certains aciersaciers et dans les briques, ainsi que les émaux et les poteries en tant qu'élément réfractaireréfractaire.

Le silicium est aussi employé dans les panneaux photovoltaïques. Les procédés de gravuregravure utilisés pour l'électronique permettent aussi de fabriquer du silicium avec des nanopores pour la dissociation des moléculesmolécules d'eau dans les piles à combustiblepiles à combustible.

Le carbure de siliciumcarbure de silicium possède une duretédureté très proche de celle du diamantdiamant. En conséquence, il est utilisé comme abrasif et dans les outils. La silice, quant à elle, est aussi utilisée avec le noir de carbonecarbone pour la fabrication de certains pneuspneus. Le quartz est employé comme matériau transparenttransparent car il résiste mieux que le verre à la chaleurchaleur.

Biologie et biochimie du silicium

Le corps humain contient environ sept grammes de silicium. Ce dernier est notamment impliqué dans la fixation du calciumcalcium du squelette et dans le fonctionnement du système immunitairesystème immunitaire.

L'hypothèse de l'existence d'une forme de vie basée sur le silicium (qui est placé dans la même colonne du tableau périodiquetableau périodique que le carbone) reste à démontrer. En effet, le silicium peut difficilement former des liaisons multiples, très présentes dans le vivant, notamment pour les échanges au niveau des cellules.