Quick Facts 外觀, 概況 ...
矽 14Si
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外觀 |
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深灰色晶體狀,反光時表面帶藍色
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 矽(Silicon)·Si·14 |
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元素類別 | 類金屬 |
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族·週期·區 | 14·3·p |
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標準原子質量 | [28.084, 28.086][1] |
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電子排布 | [Ne] 3s2 3p2 2, 8, 4
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歷史 |
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預測 | 安托萬-洛朗·德·拉瓦節(1787年) |
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發現 | 永斯·貝采利烏斯[2][3](1823年) |
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分離 | 永斯·貝采利烏斯(1823年) |
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命名 | 托馬斯·湯姆森(1817年) |
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物理性質 |
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物態 | 固體 |
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密度 | (接近室溫) 2.3290 g·cm−3 |
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熔點時液體密度 | 2.57 g·cm−3 |
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熔點 | 1687 K,1414 °C,2577 °F |
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沸點 | 3538 K,3265 °C,5909 °F |
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熔化熱 | 50.21 kJ·mol−1 |
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汽化熱 | 359 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 19.789 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
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10
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100
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1 k
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10 k
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100 k
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溫/K
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1908
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2102
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2339
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2636
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3021
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3537
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原子性質 |
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氧化態 | 4, 3, 2, 1[4] -1, -2, -3, -4 (兩性氧化物) |
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電負性 | 1.90(鮑林標度) |
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電離能 | 第一:786.5 kJ·mol−1
第二:1577.1 kJ·mol−1
第三:3231.6 kJ·mol−1
(更多) |
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原子半徑 | 111 pm |
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共價半徑 | 111 pm |
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范德華半徑 | 210 pm |
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矽的原子譜線 |
雜項 |
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晶體結構 | 鑽石 |
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磁序 | 反磁性[5] |
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電阻率 | (20 °C)103[6] Ω·m |
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熱導率 | 149 W·m−1·K−1 |
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膨脹系數 | (25 °C)2.6 µm·m−1·K−1 |
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聲速(細棒) | (20 °C)8433 m·s−1 |
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楊氏模量 | 130-188[7] GPa |
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剪切模量 | 51-80[7] GPa |
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體積模量 | 97.6[7] GPa |
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泊松比 | 0.064 - 0.28[7] |
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莫氏硬度 | 7 |
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CAS編號 | 7440-21-3 |
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帶隙能量(300 K) | 1.12 eV |
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同位素 |
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主條目:矽的同位素
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Quick Facts 「Silicon」的各地常用名稱, 中國大陸 ...
「Silicon」的各地常用名稱 |
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中國大陸 | 硅 |
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臺灣 | 矽 |
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新加坡 | 矽 |
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馬來西亞 | 硅 |
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矽(英語:Silicon,中國大陸譯硅,台灣譯矽),是一種化學元素,化學符號為Si,原子序數為14。
矽是外觀帶着灰藍色金屬光澤且堅硬易碎的晶體,亦是一種四價的類金屬半導體。矽為週期表第十四族元素之一[8]:碳在其排序之上,其下依序為鍺、錫、鉛和鈇[註 1]。由於它對於氧的高親和力,直至在西元1823年才第一次被永斯·貝采利烏斯成功純化[9]。它的熔點和沸點分別為攝氏1414度及3265度,且分別在金屬和非金屬中排名第二,僅次於硼。矽在宇宙中最常見元素中排名第八,但以元素型態分佈在地殼是非常罕見的。它常以二氧化矽或矽酸鹽等多樣的形式廣泛分佈於土壤、沙和小行星和行星中。地殼的組成超過九成是矽酸鹽類物質,使得矽成為地殼中含量第二的元素,僅次於氧。
元素矽也在世界經濟上有很大的影響,矽通常會與天然礦物一起加工,其用途廣泛:包括建築業使用的粘土、矽砂和石頭。波特蘭水泥中的砂漿和灰泥組成也含有矽酸鹽,可與矽砂和礫石混合成混凝土,用於走道、地基、道路上。它們還用於白色陶瓷,像是瓷器,也可用於製造傳統的石英鈉鈣玻璃和許多其他特殊玻璃。矽最廣為人知的用途是去合成以聚矽氧聚合物為基礎的合成聚合物。有些矽的化合物,像是碳化矽可用作研磨物或高強度陶瓷元件。大多數電離的矽被用於鍊鋼、鑄鋁和高質量的化工業上(通常是製造氣相二氧化矽)。更顯著的是,半導體電子業運用極少部分的高純度矽(小於10%),而高純度矽在集成電路上是一種必要的元素,大部分的電腦、手機及現代科技都依靠它。
雖然動物通常對於矽的需求是微量的,但在生物學裏,矽是一種必要的元素。在多種的海綿動物門及微生物裏,像是矽藻及放射蟲會分泌由二氧化矽組成的骨骼物質。二氧化矽亦通常沉澱於植物組織中。