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硅(台湾省和香港称硅x)是一种化学元素，化学符号为Si，原名硅。原子序数为14，相对原子质量为28.09。同素异形体有无定形和结晶两种，同素异形体包括非晶硅和结晶硅。元素周期表中属于IVA族的准金属元素。
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
12.1
太阳中元素的含量:(ppm)
900
海水中元素含量:(ppm)
太平洋表面0.03
外壳中的含量:(ppm)
277100
氧化状态:
主Si+2、Si+4
其他的
化学键能:(千焦/摩尔)
硅氢326
Si-C 301
Si-O 486
硅氟582
硅氯391
硅硅226
导热系数:w/(m·k)
149
单元格参数:
a = 543.09 pm
b = 543.09 pm
c = 543.09 pm
α = 90
β = 90
γ = 90
莫氏硬度:6.5
声音在其中传播的速度:(米/秒)
8433
电离能(千焦/摩尔)
男-男+ 786.5
米+ - M2+ 1577.1
M2+ - M3+ 3231.4
M3+ - M4+ 4355.5
M4+ - M5+ 16091
M5+ - M6+ 19784
M6+ - M7+ 23786
M7+ - M8+ 29252
M8+ - M9+ 33876
M9+ - M10+ 38732
晶体硅为钢灰色，非晶硅为黑色，密度2.4g/cm3，熔点1420℃，沸点2355℃。晶体硅是一种原子晶体，坚硬有光泽，具有半导体特性。硅具有活泼的化学性质，在高温下能与氧等元素结合。不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱溶液，用于制造硅铁、硅钢等合金。单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。硅在自然界中分布广泛，在地壳中约占27.6%，主要以二氧化硅的形式存在。
晶体硅呈深蓝色，易碎，是典型的半导体。化学性质非常稳定。在室温下很难与氟化氢以外的其他物质发生反应。
硅的用途:
①高纯单晶硅是一种重要的半导体材料。在单晶硅中掺杂微量IIIA元素，形成P型硅半导体；通过掺杂少量VA族元素形成N型和P型半导体，可以使太阳能电池将辐射能转化为电能。它是开发能源的一种有前途的材料。此外，广泛使用的二极管、三极管、晶闸管以及各种集成电路(包括我们电脑中的芯片、CPU)都是以硅为原料的。
(2)金属陶瓷和航天用重要材料。将陶瓷和金属混合烧结制成金属陶瓷复合材料，具有耐高温、高韧性和可切削性。它既继承了金属和陶瓷各自的优点，又弥补了它们固有的缺陷。它可以用于制造军事武器。第一架航天飞机“哥伦比亚”号能够承受高速穿越稠密大气层时摩擦产生的高温，全靠它由31000片硅瓦片制成的外壳。
③光纤通信，最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制高透明度玻璃纤维。在玻璃纤维的路径中，激光通过无数次全反射向前传输，而不是沉重的电缆。光纤具有很高的通信能力。一根细如发丝的玻璃纤维可以同时传输256个电话。不受电、磁干扰，不怕窃听，所以保密性很高。光纤通信将在21世纪彻底改变人类生活。
④性能优异的有机硅有机化合物。例如，硅酮塑料是极好的防水涂层材料。地铁墙面喷涂硅胶，可以一劳永逸的解决渗水问题。在古代文物和雕塑的外表涂上一层薄薄的硅胶，可以防止青苔生长，防风防雨，防风化。天安门广场的人民英雄纪念碑是用硅胶处理的，所以它总是洁白清新。
有机硅化合物是指含有Si-O键，至少有一个有机基团与硅原子直接相连的化合物。传统上，那些通过氧、硫、氮等将有机基团与硅原子连接的化合物。也被认为是有机硅化合物。其中，以硅氧烷键(-Si-0-Si-)为骨架的聚硅氧烷是研究和应用最广泛的有机硅化合物，占总用量的90%以上。
硅树脂材料具有独特的结构:
(1) Si原子上足够的甲基屏蔽了高能聚硅氧烷骨架；
(2) C-H是非极性的，使得分子间的相互作用很弱；
(3)Si-O的键长长，Si-O-Si的键角大。
(4) Si-O键是具有50%离子键特征的* * *价键(* * *价键具有方向性，离子键没有方向性)。
有机硅由于其独特的结构，结合了无机材料和有机材料的特性，具有低表面张力、低粘温系数、高压缩性和高透气性的基本特性。还具有耐高低温、电绝缘、氧化稳定性、耐候性、阻燃性、疏水性、耐腐蚀性、无毒无味、生理惰性等优良特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、交通运输、化工、纺织等领域。随着有机硅数量和品种的不断增长，应用领域不断拓宽，在化工新材料领域形成了独特而重要的产品体系，许多品种是其他化学品不可替代和必不可少的。
硅酮材料可分为:硅烷偶联剂(硅酮化学试剂)、硅油(硅脂、硅酮乳液、硅酮表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合材料等。
发现
1822年，瑞典化学家贝采里乌斯用金属钾还原四氟化硅，得到单质硅。
名字的由来
源自英文单词silica，意思是“硅石”。
被分发
硅主要以化合物形式存在，作为仅次于氧的最丰富元素，约占地表岩石的四分之一，广泛存在于硅酸盐和硅石中。
准备
在工业上，它通常是在电炉中用碳还原二氧化硅制成的。
化学反应方程式:
二氧化硅+ 2C →硅+ 2CO
这样制备的硅纯度为97~98%，称为金属硅。然后熔化重结晶，用酸除去杂质，得到纯度为99.7-99.8%的金属硅。如果要做成半导体硅，就要转化成容易提纯的液体或气体形式，然后通过蒸馏分解就可以得到多晶硅。如果要获得高纯硅，需要进一步的提纯处理。
同位素
硅有12个同位素，包括硅25到硅36，其中只有硅28、硅29和硅30是稳定的，其他同位素都有放射性。
使用
硅是一种半导体材料，可用于制作半导体器件和集成电路。它也可以以合金(如硅铁合金)的形式用于汽车和机械零件。它也用于陶瓷材料的金属陶瓷中。它还可以用来制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷和硅烷。
元素周期表
总体特征
名称、符号、序列号、系列、周期元素、分区、密度、硬度、颜色和外壳含量
硅Si 14金属14族(IVA) 3 p 2330kg/m3 6.5深灰色带25.7%的蓝色调。
原子属性
原子量原子半径* * *价半径范德瓦尔斯半径价电子组态电子排列在每个能级氧化物价(氧化物)晶体结构
28.0855u(计算值)110(11)pm 11pm 210pm[ne]3s 23p 22，8。
身体素质
物质状态熔点沸点摩尔体积汽化热熔化热蒸汽压声速
固态1683k(1414°C)3173k(2900°C)12.06×10-6 m3/mol 384.22 kj/mol 50.55 kj/。
其他属性
电负性比热传导性热导率第一电离能第二电离能第三电离能第四电离能
1.90(鲍林标度)700J/(kg·k)2.52×10-4/(m·欧姆)148 w/(m·k)786.5 kj/mol 1577.1。
第五电离能第六电离能第七电离能第八电离能第九电离能第十电离能
16091kj/mol 19805 kJ/mol 23780 kJ/mol 29287 kJ/mol 33878 kJ/mol 38726 kJ/mol
最稳定的同位素
同位素丰度半衰期衰变模式中衰变能的衰变产物(MeV)
28Si 92.23%稳定
29Si 4.67%稳定
30Si 3.10%稳定
32Si人工276 β衰变0.224 32P
29Si
核自旋1/2
元素名称:硅
元素的原子量:28.09
元素类型:非金属
发现者:贝瑟利乌斯。发现于1823。
发现过程:
在瑞典Bethelius的1823中，将氟化硅或氟硅酸钾与钾一起加热以获得粉状硅。
元素描述:
它由无定形的和结晶的同素异形体组成。具有明显的金属光泽，灰色，密度2.32-2.34g/cm3，熔点1410℃，沸点2355℃，金刚石晶体结构，电离能8.151 eV。加热时，它能与非金属如卤素、氮和碳反应，也能与某些金属如镁、钙、铁和铂反应。生成硅化物。不溶于一般无机酸，溶于碱性溶液，放出氢气形成相应的碱性硅酸盐溶液，在赤热温度下能与水蒸气反应。硅在自然界分布广泛，其在地壳中的原子百分比为16.7%。它是岩石矿物的基本元素，以石英砂和硅酸盐的形式出现。
元素源:
无定形硅可以通过用镁还原二氧化硅来获得。在电炉中用碳还原二氧化硅可以得到晶体硅。电子工业用的高纯硅是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅制成的。
元素使用:
用于制造高硅铸铁、硅钢及其他合金、有机硅化合物和四氯化硅等。它是一种重要的半导体材料。掺有微量杂质的硅单晶可用于制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池。
元素辅助数据:
硅是地壳中除氧以外含量最多的元素。如果碳是所有有机生命的基础，那么硅对于地壳来说也占据着同样的位置，因为地壳的主要部分是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎都由二氧化硅和各种硅酸盐组成。
长石、云母、粘土、橄榄石、闪石等都是硅酸盐；水晶、玛瑙、碧玺、蛋白石、应时、沙子和燧石都是硅石。然而，与氧和碳不同，硅在自然界中没有元素状态。这注定要比碳和氧晚被发现。
拉瓦锡曾把二氧化硅视为不可分的物质元素。
在1823中，Bezirius从氟硅酸钾(K2SiF6)和过量的金属钾热制备非晶硅。虽然许多科学家以前已经制造了无定形硅，但是直到Bezirius将硅在氧气中燃烧产生二氧化硅-二氧化硅土壤，硅才被确定为一种元素。硅被命名为硅，元素符号是Si。
硅是一种半导体材料，可用于制作半导体器件和集成电路。它也可以以合金(如硅铁合金)的形式用于汽车和机械零件。它也用于陶瓷材料的金属陶瓷中。它还可以用来制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷和硅烷。
砖、瓦、砂石、水泥、玻璃、吃喝用的瓷碗瓷杯、洗漱间的卫生洁具，看起来完全不一样，但实际上，它们的主要成分都是硅化合物。虽然早在古代人们就用硅化合物粘土制作陶器。但直到1823年，瑞典化学家贝瑟利乌斯才第一次分离出硅，并将硅在氧气中燃烧生成二氧化硅，并确定硅是一种元素。中国曾称之为硅。因为硅和锡很难区分，所以在1953改名为硅。硅是非金属元素，化学符号是Si。它是构成矿物和岩石的主要元素。在自然界中，硅没有游离态，存在于化合物中。硅化合物主要是二氧化硅(二氧化硅)和硅酸盐。例如，花岗岩由应时、长石和云母组成，应时是二氧化硅的一种形式，长石和云母是硅酸盐。沙子和砂岩是不纯二氧化硅的变体，是天然硅酸盐岩石风化的产物。硅约占地壳总重量的27.72%，丰度仅次于氧。
硅是一种非金属元素，有无定形的和结晶的同素异形体。晶体硅具有金属光泽和一些金属特性，所以常被称为准金属元素。硅是一种重要的半导体材料，掺有微量杂质的硅单晶可用于制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池。二氧化硅(二氧化硅)是最常见的化合物，广泛分布于自然界，构成各种矿物和岩石。最重要的结晶二氧化硅是应时。大而透明的应时水晶叫做水晶，黑色几乎不透明的应时水晶叫做莫箐。应时的硬度为7。应时玻璃能透射紫外线，可用于制造汞蒸气紫外线灯和光学仪器。自然界还有无定形硅，叫硅藻土，常用作甘油炸药(硝化甘油)的吸收剂，也可用作隔热隔音材料。普通砂是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料的原料。硅酸干燥脱水后的产物是硅胶，硅胶具有很强的吸附能力，能吸附各种气体，所以常被用作吸附剂、干燥剂和某些催化剂的载体。
这是硅。