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碳化硅的前世

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碳化硅的前世

发布日期:2019-10-27 作者: 点击:

  当我们到一个陌生的地方旅行时,身上往往会带一本当地的地图,这样就能比较容易地知道我们置身何处。对于想了解一些化学知识的人来说,元素周期表就是化学世界的地图。有了这张“地图”,我们就可以根据元素在周期表中的位置判断它的性质,以及它可能参与的化学反应。碳和硅的原子序数分别为6和14,在元素周期表中处于碳族元素的第二和第三周期,即上下相邻的位置。这种位置关系,表明它们在某些方面具有类似的性质。在我们生活的自然界中,碳元素无处不在,含碳化合物是构成形形色色的生命的物质基础。雷电引发的森林大火过后,地面上会留下树木不完全燃烧形成的大量木炭。早期的人类虽然不知道组成木炭的化学元素是碳,但他们肯定已经利用了这些木炭在洞穴里取暖、在岩壁上作画。由碳元素形成的另一种天然矿物──煤,已经为人类服务了数千年,现在仍然在为我们贡献着热和光。可以说,因为有碳元素,自然界才变得生机勃勃。在元素周期表中,碳元素的正下方就是硅。硅元素在地壳中含量巨大,但它的单质直到十九世纪才被发现和确认。1811年法国人 Gay-Lussac 和 Thénard 首次制备出纯净的硅,到1823年瑞典人 Berzelius 再次制得纯硅后,才被确认为元素。虽然出世较晚,但它在半导体及现代通讯业中的作用却无法替代。在化学世界里,碳和硅是同一个大家族中的两个亲兄弟。在我们生活的地球上,它们共同战斗了数十亿年,但却没有结成生死与共的牢固友谊。也就是说,在自然条件下它们之间并没有通过化学键连接在一起,或者说地球上没有天然的碳化硅

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