Silício

O Silício é o elemento químico correspondente ao número atômico 14, o que o torna o segundo elemento do grupo 14 - comumente chamado "grupo do Carbono" -, e, se este blog aborda o segundo elemento do grupo 14 antes de abordar o primeiro - o Carbono -, isso certamente se deve à grande relevância do Silício no contexto da Química Inorgânica.
Trata-se do segundo elemento mais abundante da crosta terrestre em massa, sendo superado apenas pelo Oxigênio: tamanha abundância se deve à sua ocorrência na forma de SiO2, sílica, em diversos minérios, dos quais se destaca o quartzo - caracterizado por uma estrutura cristalina específica dentre várias -, principal componente da areia.

Por sua vez, o SiO2 é um óxido ácido, o que significa que ele reage com bases de Arrhenius e com óxidos básicos para formar sais. Com água, porém, a sílica não reage - e seria de se esperar que ela reagisse para produzir H2SiO3 - em virtude da resistência da rede covalente presente na estrutura de SiO2.

SiO2(s) + 2NaOH(aq) -----> NaSiO3(aq) + H2O(l)

CaO + SiO2 -----> CaSiO3

Boa parte da química do Silício pode ser compreendida em termos de sua semelhança com o Carbono, enquanto outros aspectos se explicam pelas suas diferenças.

Por exemplo, a presença de orbitais d em átomos de Silício inviabiliza a formação de ligações πp-p.
Em consequência desse fato, há uma significativa diferença estrutural entre os célebres dióxido de carbono e dióxido de silício. Enquanto aquele é composto por moléculas de forma linear que contêm duas ligações duplas, este, em face da inviabilidade da formação de ligações duplas, é constituído por uma estrutura covalente de átomos de Silício e Oxigênio interligados.

Uma consequência direta dessa diferença estrutural é que o CO2, composto por moléculas apolares dispersas, é um gás, enquanto SiO2, fortemente agregado por ligações covalentes, é um sólido.

Estrutura do dióxido de carbono. Fonte: Quora

Estrutura da Sílica - na forma de quartzo. Fonte: "thiswebsiteisaboutquartz.weebly.com"

Uma semelhança entre o Carbono e o Silício, por outro lado, é a capacidade de catenação - isto é, a capacidade de formar cadeias -, a qual é muito menos pronunciada no Silício. Esse curioso fato permitiu a produção dos silicones, polímeros à base de silício maleáveis e impermeáveis à água e também tem suscitado especulações acerca da bioquímica de organismos extraterrestres.
Teria uma espécie alienígena, situada em um planeta de recursos naturais diversos daqueles que abundam na Terra, o funcionamento de seu organismo à base de carbono?

O Silício pode ser obtido a partir da redução da sílica com o carvão da seguinte forma:

SiO2(s) + 2C(s) -----> Si(s) + 2CO(g)

Sua grande aplicabilidade na indústria de semicondutores, porém, por vezes gera o interesse pela produção de Silício purificado. Então, o Silício produzido é submetido à ação do Cloro para, finalmente, ser obtido pela reação do cloreto com Magnésio metálico.

Si(s) + 2Cl2(g) -----> SiCl4(s)

SiCl4(s) + 2Mg(s) ----> 2MgCl2(s) + Si(s)