Do grão de areia ao chip de computador

Há aproximadamente 500 mil anos atrás, na Era Paleolítica (também denominada de Idade da Pedra), compostos de silício eram utilizados para a produção de objetos e ferramentas.
Atualmente, o silício é um elemento químico que continua com grande importância para a humanidade, pois ele é encontrado ou utilizado em diversos objetos ornamentais e também em importantes tecnologias, tais como as placas de computador ou os seus chips.
O silício foi isolado de minerais, muitos anos após o primeiro objeto com silício ser utilizado. Só em 1823 é que J. J. Berzelius conseguiu isolar o elemento químico do mineral hieratita, encontrada em regiões vulcânicas. O nome silício é derivado do latim sílex, que significa quartzo.
Do grão de areia ... O silício é o segundo elemento mais abundante da crosta terrestre, representando 27% de sua possível massa. Ele pode se apresentar, na natureza, de diversas formas, mas nunca como silício puro. A maneira mais comum de se encontrar silício é na forma de silicatos (a mais importante classe de minerais). Estima-se que 40% dos minerais conhecidos sejam da classe dos silicatos.
Silicato é uma classe de minerais que possuem o silício em sua composição básica. A maioria dos silicatos possui o grupo SiO4, com pequenas exceções. Mas todos possuem o silício agrupado ao oxigênio.
Alguns exemplos de silicatos, presentes na crosta terrestre, são os minerais: talco, topázio, turmalina schorlita e zircão.
O SiO2 é um caso interessante, ele (SiO2) é fórmula para sílica (constituinte principal da areia) e também para o quartzo, mas qual é a diferença entre eles?
A diferença entre a sílica e o quartzo é a forma de agrupamento das partículas. Enquanto na sílica o SiO2 se cristaliza em cristais pequenos, no quartzo o SiO2 cristaliza e arranja-se em um agrupamento maior, podendo ou não ter impurezas, o que caracterizará outras variedades de quartzo. Exemplos: ametista (impureza de Mn3+) e citrino (impureza de Fe2+).
Saindo da crosta terrestre e descendo em direção ao centro da Terra, encontraremos o manto terrestre que corresponde, provavelmente, a 68% da massa da Terra. E estima-se, que ele seja constituído basicamente por óxidos de ferros e silicatos, como a olivina.
... ao circuito de computador
Os compostos de silício possuem diversas aplicações, das quais se destacam: fabricação de cimentos, cimentos amianto, vidros, semicondutores e silicones (espécie de polímero que pode ser obtido na forma de resina, emulsão ou na forma fluida ou emborrachada). Alguns compostos são, ainda, utilizados como pedras ornamentais (topázio, ametista, etc). Além disso, o silício é empregado na produção de chips e placas de circuitos integrados de aparelhos eletro-eletrônicos como rádios, telefones celulares e computadores. Na produção destas placas, em uma das etapas, há a deposição de uma camada de SiO2 sobre uma pastilha de silício elementar.

* Miguel Medeiros, mestre em química pela Universidade Federal de Minas Gerais, atua como consultor químico em problemas ambientais e é professor substituto da Universidade Federal de Ouro Preto. Na área de ensino de química, ele atua como palestrante e ministra cursos por várias cidades brasileiras.
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