Propiedades del elemento
El silicio elemental se produce comercialmente mediante la reducción de sílice (SiO2) con coque en un horno eléctrico, y el producto impuro se refina después. A pequeña escala, el silicio puede obtenerse a partir del óxido por reducción con aluminio. El silicio casi puro se obtiene por reducción de tetracloruro de silicio o triclorosilano. Para su uso en dispositivos electrónicos, se cultivan cristales individuales extrayendo lentamente los cristales semilla del silicio fundido.
El silicio puro es un sólido duro, de color gris oscuro, con un brillo metálico y con una estructura cristalina octaédrica igual a la de la forma de diamante del carbono, con la que el silicio muestra muchas similitudes químicas y físicas. La reducción de la energía de enlace en el silicio cristalino hace que el elemento sea de menor fusión, más blando y químicamente más reactivo que el diamante. Se ha descrito una forma amorfa de silicio, de color marrón y en polvo, que también tiene una estructura microcristalina.
Silicio purificado, un metaloide. Enricoros
Debido a que el silicio forma cadenas similares a las formadas por el carbono, el silicio ha sido estudiado como posible elemento base para los organismos de silicio. Sin embargo, el número limitado de átomos de silicio que pueden catenizarse reduce enormemente el número y la variedad de compuestos de silicio en comparación con los del carbono. Las reacciones de oxidación-reducción no parecen ser reversibles a temperaturas ordinarias. Sólo los estados de oxidación 0 y +4 del silicio son estables en sistemas acuosos.
El silicio, al igual que el carbono, es relativamente inactivo a temperaturas ordinarias; pero cuando se calienta reacciona vigorosamente con los halógenos (flúor, cloro, bromo y yodo) para formar haluros y con ciertos metales para formar siliciuros. Al igual que ocurre con el carbono, los enlaces del silicio elemental son lo suficientemente fuertes como para requerir grandes energías para activar, o promover, la reacción en un medio ácido, por lo que no se ve afectado por los ácidos excepto el fluorhídrico. Al rojo vivo, el silicio es atacado por el vapor de agua o por el oxígeno, formando una capa superficial de dióxido de silicio. Cuando el silicio y el carbono se combinan a temperaturas de horno eléctrico (2.000-2.600 °C ), forman carburo de silicio (carborundo, SiC), que es un importante abrasivo. Con el hidrógeno, el silicio forma una serie de hidruros, los silanos. Cuando se combina con grupos de hidrocarburos, el silicio forma una serie de compuestos orgánicos de silicio.
Se conocen tres isótopos estables del silicio: el silicio-28, que constituye el 92,21% del elemento en la naturaleza; el silicio-29, el 4,70%; y el silicio-30, el 3,09%. Se conocen cinco isótopos radiactivos.
El silicio elemental y la mayoría de los compuestos que lo contienen no parecen ser tóxicos. De hecho, los tejidos humanos suelen contener entre 6 y 90 miligramos de sílice (SiO2) por cada 100 gramos de peso seco, y muchas plantas y formas de vida inferiores asimilan el sílice y lo utilizan en sus estructuras. Sin embargo, la inhalación de polvos que contienen SiO2 alfa produce una grave enfermedad pulmonar llamada silicosis, común entre mineros, canteros y trabajadores de la cerámica, a menos que se utilicen dispositivos de protección.