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硅 - 维基百科,自由的百科全书

原子げんしじょ为14てき化学かがく元素げんそ

guīえい语:Silicon中国ちゅうごくだい陆译guī台湾たいわん),いち化学かがく元素げんそ化学かがく符号ふごうSi原子げんしじょすう为14。

硅 14Si
氢(非金属ひきんぞく 氦(惰性だせい气体)
锂(碱金属きんぞく 铍(碱土金属きんぞく 硼(类金属きんぞく 碳(非金属ひきんぞく 氮(非金属ひきんぞく 氧(非金属ひきんぞく 氟(卤素) 氖(惰性だせい气体)
钠(碱金属きんぞく 镁(碱土金属きんぞく 铝(贫金属きんぞく 硅(类金属きんぞく 磷(非金属ひきんぞく 硫(非金属ひきんぞく 氯(卤素) 氩(惰性だせい气体)
钾(碱金属きんぞく 钙(碱土金属きんぞく 钪(过渡金属きんぞく 钛(过渡金属きんぞく 钒(过渡金属きんぞく 铬(过渡金属きんぞく 锰(过渡金属きんぞく 铁(过渡金属きんぞく 钴(过渡金属きんぞく 镍(过渡金属きんぞく 铜(过渡金属きんぞく 锌(过渡金属きんぞく 镓(贫金属きんぞく 锗(类金属きんぞく 砷(类金属きんぞく 硒(非金属ひきんぞく 溴(卤素) 氪(惰性だせい气体)
铷(碱金属きんぞく 锶(碱土金属きんぞく 钇(过渡金属きんぞく 锆(过渡金属きんぞく 铌(过渡金属きんぞく 钼(过渡金属きんぞく 锝(过渡金属きんぞく 钌(过渡金属きんぞく 铑(过渡金属きんぞく 钯(过渡金属きんぞく 银(过渡金属きんぞく 镉(过渡金属きんぞく 铟(贫金属きんぞく 锡(贫金属きんぞく 锑(类金属きんぞく 碲(类金属きんぞく 碘(卤素) 氙(惰性だせい气体)
铯(碱金属きんぞく 钡(碱土金属きんぞく 镧(镧系元素げんそ 铈(镧系元素げんそ 镨(镧系元素げんそ 钕(镧系元素げんそ 钷(镧系元素げんそ 钐(镧系元素げんそ 铕(镧系元素げんそ 钆(镧系元素げんそ 铽(镧系元素げんそ 镝(镧系元素げんそ 钬(镧系元素げんそ 铒(镧系元素げんそ 铥(镧系元素げんそ 镱(镧系元素げんそ 镥(镧系元素げんそ 铪(过渡金属きんぞく 钽(过渡金属きんぞく 钨(过渡金属きんぞく 铼(过渡金属きんぞく 锇(过渡金属きんぞく 铱(过渡金属きんぞく 铂(过渡金属きんぞく きむ(过渡金属きんぞく 汞(过渡金属きんぞく 铊(贫金属きんぞく 铅(贫金属きんぞく 铋(贫金属きんぞく 钋(贫金属きんぞく 砹(类金属きんぞく 氡(惰性だせい气体)
钫(碱金属きんぞく 镭(碱土金属きんぞく 锕(锕系元素げんそ 钍(锕系元素げんそ 镤(锕系元素げんそ 铀(锕系元素げんそ 镎(锕系元素げんそ 钚(锕系元素げんそ 镅(锕系元素げんそ 锔(锕系元素げんそ 锫(锕系元素げんそ 锎(锕系元素げんそ 锿(锕系元素げんそ 镄(锕系元素げんそ 钔(锕系元素げんそ 锘(锕系元素げんそ 铹(锕系元素げんそ 𬬻(过渡金属きんぞく 𬭊(过渡金属きんぞく 𬭳(过渡金属きんぞく 𬭛(过渡金属きんぞく 𬭶(过渡金属きんぞく 鿏(预测为过わたり金属きんぞく 𫟼(预测为过わたり金属きんぞく 𬬭(预测为过わたり金属きんぞく (过渡金属きんぞく (预测为贫金属きんぞく 𫓧(贫金属きんぞく 镆(预测为贫金属きんぞく 𫟷(预测为贫金属きんぞく 鿬(预测为卤もと 鿫(预测为惰せい气体)




そと
ふか灰色はいいろあきらからだじょうはんひかり时表めん带蓝しょく
がい
名称めいしょう·符号ふごう·じょすう硅(Silicon)·Si·14
元素げんそ类别金属きんぞく
ぞく·周期しゅうき·14·3·p
标准原子げんし质量[28.084, 28.086][1]
电子はいぬの[Ne] 3s2 3p2
2, 8, 4
硅的电子层(2, 8, 4)
硅的电子层(2, 8, 4)
历史
预测やすたくまん-らくろう·とく·ひしげかわら(1787ねん
发现えい斯·贝采乌斯[2][3](1823ねん
ぶんえい斯·贝采乌斯(1823ねん
命名めいめいたく马斯·汤姆もりえいThomas Thomson(1817ねん
物理ぶつりせい
もの固体こたい
密度みつど接近せっきん室温しつおん
2.3290 g·cm−3
熔点液体えきたい密度みつど2.57 g·cm−3
熔点1687 K,1414 °C,2577 °F
沸点ふってん3538 K,3265 °C,5909 °F
熔化热50.21 kJ·mol−1
汽化热359 kJ·mol−1
热容19.789 J·mol−1·K−1
ふけ气压
压/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
あつし/K 1908 2102 2339 2636 3021 3537
原子げんしせい
氧化态4, 3, 2, 1[4] -1, -2, -3, -4
两性氧化ぶつ
电负せい1.90(鲍林标度)
电离のうだいいち:786.5 kJ·mol−1

だい:1577.1 kJ·mol−1
だいさん:3231.6 kJ·mol−1

さらおお
原子げんし半径はんけい111 pm
きょう半径はんけい111 pm
范德华半径はんけい210 pm
硅的原子げんし谱线
杂项
あきらからだ结构钻石
磁序はん磁性じせい[5]
电阻りつ(20 °C)103[6] Ωおめが·m
热导りつ149 W·m−1·K−1
膨胀けいすう(25 °C)2.6 µm·m−1·K−1
こえそく(细棒)(20 °C)8433 m·s−1
杨氏りょう130-188[7] GPa
剪切りょう51-80[7] GPa
からだ积模りょう97.6[7] GPa
とまりまつ0.064 - 0.28[7]
莫氏硬度こうど7
CASごう7440-21-3
带隙のうりょう(300 K)1.12 eV
同位どういもと
しゅ条目じょうもく硅的同位どういもと
同位どういもと 丰度 はんおとろえt1/2 おとろえ
方式ほうしき のうりょうMeV 产物
28Si 92.2545% 稳定,带14つぶ中子なかご
29Si 4.6720% 稳定,带15つぶ中子なかご
30Si 3.0735% 稳定,带16つぶ中子なかご
31Si あとりょう 157.16 ぶん βべーた 1.492 31P
32Si あとりょう 157 とし βべーた 0.227 32P
Siliconてき各地かくち常用じょうよう名称めいしょう
中国ちゅうごくだい
台湾たいわん
みなと
しん
马来西にし
澳洲精密せいみつ光学こうがく中心ちゅうしんてきいちめい光学こうがく仪器专家手持てもちこく际阿ふくとぎとく罗协さく组织てき一千克单晶体硅制球体

硅是がい观带はい蓝色金属きんぞくこう泽且坚硬えき碎的あきらからだまたいち种四价的金属きんぞくはん导体。硅为周期しゅうきひょうだいじゅうよんぞく元素げんそいち[8]ざい其排じょうえ,其下じょ𫓧[ちゅう 1]よし于它对于まとだか亲和りょくちょくいたりざいおおやけもと1823ねんざいだいいちかむえい斯·贝采乌斯成功せいこう纯化[9]。它的熔点沸点ふってんぶん别为摄氏1414及3265ざい金属きんぞくちゅうはいめいだい,仅次于。硅在宇宙うちゅうちゅうさいつね元素げんそちゅうはいめいだいはちただし元素げんそがた分布ぶんぷ在地ざいち壳是非常ひじょう罕见てき。它常以氧化硅ある硅酸けいさんひとし样的形式けいしき广泛分布ぶんぷ土壤どじょうすなしょうくだりぼしくだりぼしなかてき组成ちょう过九成是硅酸盐类物质,使つかいとく硅成为地壳中含量だいてき元素げんそ,仅次于氧。

元素げんそ硅也在世ざいせいかい经济じょうゆう很大てきかげ响,硅通常会じょうかいあずか天然てんねん矿物いちおこり加工かこう,其用途ようと广泛:包括ほうかつけん筑业使用しようてき粘土ねんど硅砂けいしゃせき头。なみとく兰水泥中でいちゅうてきすなはいどろ组成也含有がんゆう硅酸けいさん盐,あずか硅砂けいしゃ砾石こん合成ごうせいこんしこりよう于走どうもと道路どうろじょう。它们还用于白しょくすえ瓷,ぞう瓷器,也可よう于制づくり传统てき石英せきえい钠钙玻璃はりかず许多其他特殊とくしゅ玻璃はり。硅最广为人知じんちてき用途ようと合成ごうせい以聚硅氧聚合ぶつ为基础的合成ごうせい聚合ぶつゆう些硅てき化合かごうぶつぞう碳化硅可用作ようさく研磨けんまぶつあるこう强度きょうどすえ瓷元けんだい多数たすう电离てき硅被よう于炼钢、铸铝だか质量てき化工かこう业上(通常つうじょうせいづくり气相氧化硅)。さら显著てきはん导体电子业运よう极少部分ぶぶんてきだか纯度硅(しょう于10%),而高纯度硅在集成しゅうせい电路うえいち必要ひつようてき元素げんそだい部分ぶぶんてき电脑、つくえ及现だい科技かぎもたれ它。

虽然动物通常つうじょう对于硅的需求微量びりょうてきただしざい生物せいぶつがくさと,硅是いち必要ひつようてき元素げんそざい种的うみ绵动ぶつ门及微生物びせいぶつさとぞう硅藻けいそう放射ほうしゃちゅうかい分泌ぶんぴつよし二氧化硅组成的骨骼物质。二氧化硅亦通常沉淀于植物组织中。

せい

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物理ぶつりせい

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结晶がたてき硅是くら蓝色てき,很脆,典型てんけいてきはん导体

化学かがくせい

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硅的化学かがくせい非常ひじょう稳定,あずか元素げんそ形成けいせいてき化合かごうぶつ极为つね见。[10]存在そんざい于地ひょうてき硅几乎总以含氧化合かごうぶつてき形式けいしき存在そんざいゆう包含ほうがん4个配键的结构きょしょうゆう例外れいがい[11]まい1个硅元素げんそ搭配4个氧元素げんそてき组合以单どく形成けいせいもと团,也可以形成けいせい链、带、环、层等复杂结构。[11]ざい常温じょうおんじょ氟化氢以外いがい,很难与其他ぶつ质发せいはん应。

かた态硅单质ふとしかつ泼,不易ふえきあずか气体ある液体えきたい试剂はん应;えき态硅单质则相反あいはんのうあずか多数たすう金属きんぞく发生はん应。[12]

同素どうそ形体けいたい

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同素どうそ形体けいたいゆう两种,一种为暗棕色无定形粉末,よう使つかい二氧化硅还原而得,せい质比较活泼,のう够在そら气中もえ烧,しょう无定がた;另一种为性质稳定的晶体(结晶硅),ようすみざい电炉ちゅう使つかい二氧化硅还原而得。

 
石英せきえい,其主よう成分せいぶん氧化硅

发现

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1787ねんひしげかわらくび发现硅存在そんざい岩石がんせきなかしか而在1800ねん汉弗さと·戴维はた其错认为いち化合かごうぶつ。1811ねん盖-吕萨かつみちえき·とくえいLouis Jacques Thénard可能かのうやめ经通过将单质よん氟化硅混合こんごう热的方法ほうほうせい备了纯的无定がた。1823ねん,硅首さく为一种元素げんそ贝采乌斯发现,并于一年后提炼出了无定がた,其方ほうあずか盖-吕萨かつ使用しようてき方法ほうほうだい致相どうずいきさき还用はん复清あらいてき方法ほうほうはた单质硅ひさげ

名称めいしょう由来ゆらい

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英文えいぶんなかてきsiliconいち词,ひしげちょうあやてきsilex, silicis意思いし燧石ひうちいしそくせきとみ含硅元素げんそ)。ざい1831ねん,苏格兰化学かがくたく马斯·汤姆もり创造りょう这个めい[10]

ざい1823ねん纯化出来でききさきみずてん化学かがくえい斯·贝采乌斯利用りようしんひしげちょうあや规则づくりsilicium这个单字,さいじょう-ium,以代表だいひょう它是いち金属きんぞくおうしゅう许多国家こっかさいようsilicium这个名称めいしょうただし英文えいぶん名称めいしょうさい终采ようりょうざい1817ねん提出ていしゅつてきsilicon这个拼法,じょりょう代表だいひょう金属きんぞくてき-iumいん为它てき物理ぶつり特性とくせいさら接近せっきん(carbon)あずか(boron)这一类元素げんそ[10]

汉字

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1837ねん日本にっぽんだい一部いちぶ西方せいほう化学かがく译著,宇田川うだがわ榕庵ようあんにち宇田川うだがわようてきしゃみつ开宗くびさき以“珪土”さく为硅元素げんそてき名称めいしょう。该书术语译自兰语词汇,ゆかり于当时荷兰语硅的元素げんそめい为“keiaarde”,keisteen-aarde”(燧石ひうちいしてき缩略,日本にっぽん就专门找りょう一个玉字旁的同音字“珪”(平假名ひらがなけい kei,汉语:guī,けいてき异体らいおと译“kei”。よし此“keisteen”就译なり珪石けいせき”,さくSiO2てき名称めいしょうよし于当时荷兰语ちゅうてき、硅、とう元素げんそ以“-aarde”()结尾,いん此日语也ぶん别照译成、矾土、珪土、重土じゅうど[13]きさき来日らいにちほん摒弃りょうげん兰语てき”,あらため译为“珪素けいそ”,ざい19せい纪后また现了“硅素けいそてきうつしほう[14]过19せい纪末日本にっぽん规定以“珪素けいそ”为准。“珪/硅”进入中国ちゅうごく20せい纪初,ゆかり于它ぞくかた非金属ひきんぞく元素げんそ所以ゆえん中国ちゅうごくさいようりょうせきつくりてきうつしほう[15]

ざい中国ちゅうごく清朝せいちょうじょ寿ひさしざい1871ねん出版しゅっぱんてき化学かがく鉴原ちゅう,创造“矽”さくsiliconてきおと[16]在中ざいちゅう华民こく成立せいりつきさきちゅう华民こく教育きょういく于1933ねん公布こうふ化学かがく命名めいめいげん》,さいよう“矽”为正しき译名,おと读为“si(t),ゆういれ)”,其中うつしどう“Siliconきゅういちさく硅,一作いつさく矽,硅由日名ひな珪素けいそ孳演而成,いん为固たいあらためおうつくり为石;于义すんで无可如用谐声矽。”[15][ちゅう 2]台湾たいわん以此为标じゅん译名。

ちゅう人民じんみん共和きょうわこく成立せいりつきさき中国科学院ちゅうごくかがくいん于1953ねん2がつざい北京ぺきん组织召开りょう一次全国性的化学物质命名扩大座谈会。かい议邀しゅう全国ぜんこく各地かくちてき化学かがく专家以及从事文字もじ改革かいかく工作こうさくてき学者がくしゃ参加さんかすえかい议纪よう显示,当日とうじつかい场上围绕矽字とうどう音字おんじ需要じゅよう变更ゆう两种不同ふどうてきほう一派いっぱ顾翼东ほうかしわひろし刘泽さきさん先生せんせい代表だいひょうしゅ张改;另一则以绶玺ほう毓汾先生せんせい代表だいひょうしゅ张不あらため[21]谈会结束きさきひさ,《化学かがくどおり报》连载りょう化学かがくめい词审查小组成员陶ひつじさるてき文章ぶんしょう——《化学かがく新字しんじてき读音》じょうしも两篇。ざいしたへんちゅうとう文宣ふみのぶぬのはた矽字あらため为硅ざい注解ちゅうかいちゅう陈述りょう更改こうかいてき理由りゆう:“矽音ゆうあずか硒、烯、醯、锡不易ふえきぶんべん[22]真正しんしょう全国ぜんこくせいてき统一变更ざい1957ねん。这いちねん中国科学院ちゅうごくかがくいん编译出版しゅっぱん员会めい词室发《关于几个学名がくめい词订めい问题てき通知つうち》,正式せいしき宣布せんぷ废矽あらため硅的决定。这一通知中提到了审定理由和过程:“1953ねん化学かがくめい词审查小组建议将‘矽’あらため为‘硅’,1955ねん,无机化合かごうぶつめい词审查小组认为此项建议甚为正确,ざいせいもとめ全国ぜんこくかくゆう关单见后,决议はた‘矽’あらため为‘硅’。[23]过,ざいいち些术语中,如医がく术语“矽肺”、こう业术语“矽钢へんちゅう中国ちゅうごくだい陆仍しか保留ほりゅうりょう矽字[24]在中ざいちゅう国大こくだい陆读さく[25])。ざい香港ほんこん,两用ほうみなゆうただし“矽”较通用つうよう

分布ぶんぷ

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硅主よう以含氧化合かごうぶつてき形式けいしきさく为仅てきさい丰富てき元素げんそ存在そんざいなか,约占地表ちひょう岩石がんせきてきよんふんいち,广泛存在そんざい硅酸けいさん硅石けいせきなか

せい

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こう业上,通常つうじょうざい电炉ちゅうよしだか纯度还原氧化硅つね见于石英せきえいある沙子いさご)而制とく[11]

 

为减すくなふく产物碳化硅的产生,需要じゅよう加入かにゅう过量てき氧化硅:[11]

 

这样せいとくてき硅纯为97~98%,[26]さけべ做粗硅。さいしょう它融きさきじゅう结晶ようさん除去じょきょ杂质,とくいた纯度为99.7~99.8%てき纯硅。如要はた它做なりはん导体よう硅,还要はた其转化成かせいえき于提纯的液体えきたいある气体形式けいしきさい经蒸馏、分解ぶんかい过程いたあきら。如需いたこう纯度てき硅,则需よう进行进一步的提纯处理。

同位どういもと

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やめ发现てき硅的同位どういもと共有きょうゆう12种,包括ほうかつ硅25いたり硅36,其中ただゆう硅28硅29硅30稳定てき,其他同位どういもと带有放射ほうしゃせい

用途ようと

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硅是いちはん导体材料ざいりょう可用かよう制作せいさくはん导体けんふとし阳能电板、ひかり集成しゅうせい电路。还可以合金ごうきんてき形式けいしき使用しよう(如硅铁合きん),よう于汽车和つくえ械配けん。也与とう瓷材りょういち起用きよう金属きんぞくすえなか。还可よう于制づくり玻璃はりこんしこり耐火たいか材料ざいりょう硅氧烷硅烷あずか铁结あい以成为矽钢,这是一种耐磨的钢件,常用じょうようざいかく种工じょう。此外,硅也锈钢てき主成分しゅせいぶんいちようらい使つかい锈钢具有ぐゆうたいすりてき特性とくせい

重要じゅうよう化合かごうぶつ

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  • 碳化硅たいすりたい热,[27]ようはん导体避雷针、电路もとけん高温こうおん应用、むらさきがいこう侦检、结构材料ざいりょう天文てんもん、碟刹、离合しば微粒びりゅう滤清、细丝高温こうおん计、とう薄膜うすまく裁切たちき工具こうぐ热元けんかく燃料ねんりょうたまたから、护具、触媒しょくばい担体とう领域。
  • 氧化硅すな石英せきえいてき主要しゅよう成分せいぶんざいはん导体かずふとし阳能いたとう应用ちゅう目前もくぜん主要しゅようてき原料げんりょう
  • 硅烷ざい医学いがくこう业领いきゆう广泛てき应用。
  • よん氯化硅,应用ざいはん导体こう业和こう电池ちゅう

まいり

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参考さんこう资料

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ちゅうあし

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  1. ^ 此处てきはいじょ并非ゆび原子げんしじょてき排列はいれつ,而是ゆび周期しゅうきひょうだいじゅう四族由上而下的排序。
  2. ^ 曾有学者がくしゃかんぶんしょう“硅”おこりはつ读guī,1932ねん中国ちゅうごく学会がっかい规定元素げんそ名称めいしょう“硅”读作xī,ただし许多じん错将其读さくguī,きさきらいただこうしょう错就错[17][18]。此说ほうざい互联网广为流传。ただし1915ねん出版しゅっぱんてき辞源じげんちゅう“硅”词条てきかい释为“读如けいそく矽”,该书またちゅうけいおと为“しゅうと睽切齐韵”,そくguī,见“硅”さく元素げんそめいいち开始就读guī而不读xī[19]。“硅”也有やゆう“砉”てき异体,读作huò[20][18]あずかこん义无关。

引用いんよう资料

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  25. ^ 中国ちゅうごく社会しゃかい科学かがくいん语言研究所けんきゅうじょ词典编辑しつ. しん字典じてん だい11はん. しょう务印书馆. 2010. ISBN 978-7-100-06959-5. 
  26. ^ Greenwood 1984だい519页(于上さつだい9しょう“硅”だい2节“硅元素げんそ”)。
  27. ^ Greenwood 1984だい525页(于上さつだい9しょう“硅”だい2节“硅元素げんそ”)。

补充らいげん

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外部がいぶ链接

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