3理化性质编辑
物理性质
有无定形硅和晶体硅两种同素异形体。晶体硅为灰黑色，无定形硅为黑色，
密度2.32-2.34克/立方厘米，熔点1410℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体。不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液。硬而有金属光泽。[9]
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系列 |
类金属 [9] |
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族 |
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3 | |
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元素分区 |
p区 |
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密度 |
2328.3 kg/m³ |
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常见化合价 |
+4 |
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6.5 | |
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25.7% | |
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190GPa（有些文献中为这个值） | |
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2.33g/cm3（18℃） | |
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熔点 |
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沸点 |
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摩尔体积 |
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熔化热 |
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间接带隙 |
1.1eV （室温） |
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电导率 |
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1.90（鲍林标度） | |
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比热 |
原子核外电子排布：1s2 2s22p6 3s23p2；
晶胞参数：20℃下测得其晶胞参数a=0.543087nm；
颜色和外表： 深灰色、带蓝色调；
采用纳米压入法测得单晶硅（100）的E为140～150GPa；
电导率：硅的电导率与其温度有很大关系，随着温度升高，电导率增大，在1480℃左右达到较大，而温度超过1600℃后又随温度的升高而减小。
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电负性 |
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热导率 |
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第二电离能 |
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第三电离能 |
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第四电离能 |
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第五电离能 |
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第六电离能 |
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第七电离能 |
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第八电离能 |
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第九电离能 |
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第十电离能 |
同位素：
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符号 |
Z（p） |
N（n） |
质量（u） |
相对丰度 |
相对丰度的变化量 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
22Si |
14 |
8 |
22.03453（22）# |
29（2）ms |
0+ |
||
|
23Si |
14 |
9 |
23.02552（21）# |
42.3（4）ms |
3/2+# |
||
|
24Si |
14 |
10 |
24.011546（21） |
140（8）ms |
0+ |
||
|
25Si |
14 |
11 |
25.004106（11） |
220（3）ms |
5/2+ |
||
|
26Si |
14 |
12 |
25.992330（3） |
2.234（13）s |
0+ |
||
|
27Si |
14 |
13 |
26.98670491（16） |
4.16（2）s |
5/2+ |
||
|
28Si |
14 |
14 |
27.9769265325（19） |
稳定 |
0+ |
0.92223（19） |
0.92205-0.92241 |
|
29Si |
14 |
15 |
28.976494700（22） |
稳定 |
1/2+ |
0.04685（8） |
0.04678-0.04692 |
|
30Si |
14 |
16 |
29.97377017（3） |
稳定 |
0+ |
0.03092（11） |
0.03082-0.03102 |
|
31Si |
14 |
17 |
30.97536323（4） |
157.3（3）min |
3/2+ |
||
|
32Si |
14 |
18 |
31.97414808（5） |
170（13）a |
0+ |
||
|
33Si |
14 |
19 |
32.978000（17） |
6.18（18）s |
（3/2+） |
||
|
34Si |
14 |
20 |
33.978576（15） |
2.77（20） s |
0+ |
||
|
35Si |
14 |
21 |
34.98458（4） |
780（120） ms |
7/2-# |
||
|
36Si |
14 |
22 |
35.98660（13） |
0.45（6）s |
0+ |
||
|
37Si |
14 |
23 |
36.99294（18） |
90（60）ms |
（7/2-）# |
||
|
38Si |
14 |
24 |
37.99563（15） |
90# ms [>1 µ；s] |
0+ |
||
|
39Si |
14 |
25 |
39.00207（36） |
47.5（20） ms |
7/2-# |
||
|
40Si |
14 |
26 |
40.00587（60） |
33.0（10） ms |
0+ |
||
|
41Si |
14 |
27 |
41.01456（198） |
20.0（25） ms |
7/2-# |
||
|
42Si |
14 |
28 |
42.01979（54）# |
13（4） ms |
0+ |
||
|
43Si |
14 |
29 |
43.02866（75）# |
15# ms [>260 ns] |
3/2-# |
||
|
44Si |
14 |
30 |
44.03526（86）# |
10# ms |
0+ |
备注：1.画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。
化学性质
硅原子位于元素周期表第IV主族，它的原子序数为Z=14，核外有14个电子。电子在原子核外，按能级由低硅原子到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。较外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。
正因为硅原子有如此结构，所以有其一些特殊的性质：较外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质（除氟化氢和碱液以外）发生反应；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。[9]
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。[10]
分类：纯净物、单质、非金属单质。
（1）与单质反应：
Si + O₂ == SiO₂，条件：加热
Si + 2F₂ == SiF₄
Si + 2Cl₂ == SiCl₄，条件：高温
（2）高温真空条件下可以与某些氧化物反应：
2MgO + Si=高温真空 =Mg(g)+SiO₂（硅热还原法炼镁）
（3）与酸反应：
只与氢氟酸反应：Si + 4HF == SiF₄↑ + 2H₂↑
（4）与碱反应：Si + 2OH-+ H₂O == SiO₃2-+ 2H₂↑（如NaOH，KOH）
注意：硅、铝是既能和酸反应，又能和碱反应，放出氢气的单质。
相关方程式：
Si+O₂=高温= SiO₂
Si + 2OH- + H₂O == SiO₃2-+ 2H₂↑
Si+2F₂== SiF₄
Si+4HF== SiF₄↑+2H₂↑
SiO₂ + 2OH-== SiO₃2-+ H₂O
SiO₃2- + 2NH₄++ H₂O == H₄SiO₄↓ + 2NH₃↑
SiO₃2- + CO₂ + 2H₂O == H₄SiO₃↓+ CO₃2-
SiO₃2- + 2H+== H₂SiO₃↓
SiO₃2-+2H++H₂O == H₄SiO₄↓
3SiO₃2-+ 2Fe3+== Fe₂（SiO₃）₃↓
3SiO₃2- +2Al3+==Al₂（SiO₃）₃↓
Na₂CO₃ + SiO₂ =高温= Na₂SiO₃ + CO₂ ↑
相关化合物：
