Elemendid - räni
Räni
 <---Aluminum Fosfor ---> |
|
Räni on periooditabeli neljateistkümnenda veeru teine element. See on klassifitseeritud Euroopa ühenduste liikmeks metalloidid . Räni on universumi kaheksas ja maapõues hapniku järel suuruselt teine element. Räni aatomitel on 14 elektroni ja 14 prootonit, mille välises kestas on 4 valentselektroni.
Omadused ja omadused
Tingimustes on räni tahke aine. Amorfsel (juhuslikul) kujul näeb see välja nagu pruun pulber. Kristallilises vormis on see hõbehall metallist välimusega materjal, mis on habras ja tugev.
Räni peetakse pooljuhiks, see tähendab, et sellel on isolaatori ja juhi vahel elektrooniline juhtivus. Selle juhtivus suureneb koos temperatuuriga. See omadus muudab räni väärtuslikuks elemendiks elektroonika .
Oma nelja valentselektroniga võib räni moodustada kovalentseid või ioonseid sidemeid, kas annetades või jagades oma nelja kestelektroni. Samal ajal on see suhteliselt inertne element ja ei reageeri hapniku ega veega tahkel kujul.
Kus on Maal räni?
Rän moodustab umbes 28% maakoorest. Maal seda üldiselt vabal kujul ei leidu, kuid tavaliselt silikaadis mineraalid . Need mineraalid moodustavad 90% maakoorest. Üks levinud ühend on ränidioksiid (SiOkaks), mida tuntakse sagedamini kui ränidioksiidi. Ränidioksiidil on erinevad vormid, sealhulgas liiv, tulekivi ja kvarts.
Muude oluliste räni mineraalide ja kivimite hulka kuuluvad graniit, talk, dioriit, vilgukivi, savi ja asbest. Elementi leidub ka kalliskivides, sealhulgas opaalides, ahhaatides ja ametüstides.
Kuidas räni tänapäeval kasutatakse?
Räni kasutatakse mitmesugustes rakendustes ja materjalides. Enamikus räni rakendustes kasutatakse silikaatmineraale. Nende hulka kuuluvad klaas (liivast), keraamika (savist) ja abrasiivid. Silikaatidest valmistatakse ka portlandtsementi, mida kasutatakse betooni ja krohvi valmistamiseks.
Räni kasutatakse ka sünteetiliste ühendite, mida nimetatakse silikoonideks, valmistamiseks. Silikoonidest valmistatakse määrdeaineid, määrdeid, kummist materjale, veekindlaid materjale ja tihendeid.
Puhtat räni kasutatakse elektroonika pooljuhtkiipide valmistamiseks. Need kiibid moodustavad tänapäeva elektroonika, sealhulgas arvutite, telerite, videomängukonsoolide ja mobiiltelefonide aju.
Räni kasutatakse metallisulamites koos alumiiniumi, raua ja terasega.
Kuidas see avastati?
Prantsuse keemik Antoine Lavoisier oli üks esimesi teadlasi, kes väitis, et ainekvartsis võib olla uus element aastal 1789. Hiljem teadlased jätkasid kvartsi uurimist, kuid Rootsi keemik Jons Jakob Berzelius eraldas räni elemendi esmakordselt ja tootis proovi 1824. aastal.
Kust sai räni oma nime?
Nimi pärineb ladinakeelsest sõnast 'silicus', mis tähendab tulekivi. Tulekivi on mineraal, mis sisaldab räni.
Isotoopid
Räni esineb looduslikult ühes kolmest stabiilsest isotoopist: räni-28, räni-29- ja räni-30. Ligikaudu 92% räni on räni-28.
Huvitavad faktid räni kohta
- Ränil on elemendi jaoks suhteliselt ainulaadne omadus, kuna see külmudes nagu vesi paisub.
- Selle sulamistemperatuur on 1400 kraadi Celsiuse järgi ja see keeb 2800 kraadi juures.
- Maakoores on kõige rohkem ühendeid ränidioksiid.
- Ränikarbiidi (SiC) kasutatakse sageli abrasiivina ja see on peaaegu sama kõva kui teemant.
- Arvutikiipide ränilauad 'kasvatatakse' Czochralski protsessi abil.
Lisateavet elementide ja perioodilise tabeli kohta
Elemendid
Perioodilisustabel
Rohkem keemiaaineid
