硅 (Si)
深灰色晶体状，反光时表面带蓝色
![元素[硅(Si)]](/element/element-c58b81bda0c66c72ae34cb1b1576b826.jpg)
基本信息
| 原子序数 | 14 | 英文名 | Silicon |
|---|---|---|---|
| 所属分类 | 类金属 | 原子量 | 28.085 u |
| 熔点 | 1414 °C | 沸点 | 2900 °C |
| 能级 | 2, 8, 4 | 电负性 | 1.90 |
| 电子亲和能 | 133.6 kJ/mol | 半径(计算法) | 111 pm |
| 电离能 |
第1电离能: 786.5 kJ/mol
第2电离能: 1577.1 kJ/mol
第3电离能: 3231.6 kJ/mol
第4电离能: 4355.5 kJ/mol
第5电离能: 16091 kJ/mol
第6电离能: 19805 kJ/mol
第7电离能: 23780 kJ/mol
第8电离能: 29287 kJ/mol
第9电离能: 33878 kJ/mol
第10电离能: 38726 kJ/mol
第11电离能: 45962 kJ/mol
第12电离能: 50502 kJ/mol
第13电离能: 235196 kJ/mol
第14电离能: 257923 kJ/mol
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| 密度(常规) | 2330 kg/m³ | 硬度(布式) | N/A |
| 体积模量 | 100 GPa | 导热率 | 150 W/mK |
| 宇宙存量百分比 | 0.070 % | ||
金属硅作为一种关键的化工原料，具备独特的物理和化学特性。从物理角度看，金属硅呈现出灰白色固态形态，带有金属光泽，不仅具有良好电导性能，同时具备出色的热传导能力。在化学性质上，金属硅能与氧气发生反应生成二氧化硅，并且能够与诸如卤素和酸类的非金属元素进行反应。 在实际应用上，金属硅在多个工业领域发挥着不可或缺的作用。在冶金工业中，金属硅被广泛引入到铸铁和钢铁的生产流程中，以增强制品的耐腐蚀性和机械强度。与此同时，在光电子工业，尤其是太阳能电池制造业中，金属硅作为核心原料用于制造高效的太阳能电池板。而在半导体工业中，金属硅是构成半导体材料的核心组成部分，被广泛应用在集成电路、晶体管等各种电子器件的生产中。 金属硅的制备工艺主要包括炼硅法和电解法两种途径。炼硅法是通过高温还原二氧化硅与碳之间的反应来获取金属硅，尽管这种方法耗能较高，但其规模化生产能力较强。相比之下，电解法则利用电解气态硅氟化物的方式还原得到金属硅，此法虽相对节能，但对工艺技术和环境条件的要求更为严苛。 在安全使用金属硅的过程中，须知其本身虽无毒性，但在加工时产生的硅粉尘对呼吸系统存在刺激风险，故作业人员应当穿戴合适的防护装备，例如口罩、手套以及护目镜等。此外，鉴于金属硅暴露在空气中会与氧反应生成可燃性气体，因此在储存和运输过程中务必确保远离火源及氧化剂，以防意外事故的发生。
更多信息
| 电子排布 | [Ne] 3s2 3p2 2, 8, 4  |
|---|---|
| 预测 | 安托万-洛朗·德·拉瓦锡（1787年） |
| 发现 | 永斯·贝采利乌斯（1823年） |
| 分离 | 永斯·贝采利乌斯（1823年） |
| 命名 | 托马斯·汤姆森（1817年） |
| 物态 | 固体 |
| 密度 | （接近室温） 2.3290 g·cm−3 |
| 熔化热 | 50.21 kJ·mol−1 |
| 汽化热 | 359 kJ·mol−1 |
| 比热容 | 19.789 J·mol−1·K−1 |
| 氧化态 | 4, 3, 2, 1 -1, -2, -3, -4 （两性氧化物） |
| 电负性 | 1.90（鲍林标度） |
| 原子半径 | 111 pm |
| 共价半径 | 111 pm |
| 范德华半径 | 210 pm |
| 晶体结构 | 钻石 |
| 磁序 | 反磁性 |
| 电阻率 | （20 °C）103 Ω·m |
| 膨胀系数 | （25 °C）2.6 µm·m−1·K−1 |
| 声速（细棒） | （20 °C）8433 m·s−1 |
| 杨氏模量 | 130-188 GPa |
| 剪切模量 | 51-80 GPa |
| 体积模量 | 97.6 GPa |
| 泊松比 | 0.064 - 0.28 |
| 莫氏硬度 | 7 |
| 带隙能量（300 K） | 1.12 eV |
元素列表
1号元素-氢(H)
2号元素-氦(He)
3号元素-锂(Li)
4号元素-铍(Be)
5号元素-硼(B)
6号元素-碳(C)
7号元素-氮(N)
8号元素-氧(O)
9号元素-氟(F)
10号元素-氖(Ne)
11号元素-钠(Na)
12号元素-镁(Mg)
13号元素-铝(Al)
14号元素-硅(Si)
15号元素-磷(P)
16号元素-硫(S)
17号元素-氯(Cl)
18号元素-氩(Ar)
19号元素-钾(K)
20号元素-钙(Ca)
21号元素-钪(Sc)
22号元素-钛(Ti)
23号元素-钒(V)
24号元素-铬(Cr)
25号元素-锰(Mn)
26号元素-铁(Fe)
27号元素-钴(Co)
28号元素-镍(Ni)
29号元素-铜(Cu)
30号元素-锌(Zn)
31号元素-镓(Ga)
32号元素-锗(Ge)
33号元素-砷(As)
34号元素-硒(Se)
35号元素-溴(Br)
36号元素-氪(Kr)
37号元素-铷(Rb)
38号元素-锶(Sr)
39号元素-钇(Y)
40号元素-锆(Zr)
41号元素-铌(Nb)
42号元素-钼(Mo)
43号元素-锝(Tc)
44号元素-钌(Ru)
45号元素-铑(Rh)
46号元素-钯(Pd)
47号元素-银(Ag)
48号元素-镉(Cd)
49号元素-铟(In)
50号元素-锡(Sn)
51号元素-锑(Sb)
52号元素-碲(Te)
53号元素-碘(I)
54号元素-氙(Xe)
55号元素-铯(Cs)
56号元素-钡(Ba)
57号元素-镧(La)
58号元素-铈(Ce)
59号元素-镨(Pr)
60号元素-钕(Nd)
61号元素-钷(Pm)
62号元素-钐(Sm)
63号元素-铕(Eu)
64号元素-钆(Gd)
65号元素-铽(Tb)
66号元素-镝(Dy)
67号元素-钬(Ho)
68号元素-铒(Er)
69号元素-铥(Tm)
70号元素-镱(Yb)
71号元素-镥(Lu)
72号元素-铪(Hf)
73号元素-钽(Ta)
74号元素-钨(W)
75号元素-铼(Re)
76号元素-锇(Os)
77号元素-铱(Ir)
78号元素-铂(Pt)
79号元素-金(Au)
80号元素-汞(Hg)
81号元素-铊(Tl)
82号元素-铅(Pb)
83号元素-铋(Bi)
84号元素-钋(Po)
85号元素-砹(At)
86号元素-氡(Rn)
87号元素-钫(Fr)
88号元素-镭(Ra)
89号元素-锕(Ac)
90号元素-钍(Th)
91号元素-镤(Pa)
92号元素-铀(U)
93号元素-镎(Np)
94号元素-钚(Pu)
95号元素-镅(Am)
96号元素-锔(Cm)
97号元素-锫(Bk)
98号元素-锎(Cf)
99号元素-锿(Es)
100号元素-镄(Fm)
101号元素-钔(Md)
102号元素-锘(No)
103号元素-铹(Lr)
104号元素-𬬻(Rf)
105号元素-𬭊(Db)
106号元素-𬭳(Sg)
107号元素-𬭛(Bh)
108号元素-𬭶(Hs)
109号元素-鿏(Mt)
110号元素-𫟼(Ds)
111号元素-𬬭(Rg)
112号元素-鿔(Cn)
113号元素-鿭(Nh)
114号元素-𫓧(Fl)
115号元素-镆(Mc)
116号元素-𫟷(Lv)
117号元素-鿬(Ts)
118号元素-鿫(Og)