10硅元素(元素编号14或si)

硅是周期表上的14号元素,元素符号为Si。以下是有关这一有趣且有用的元素的事实集合:...

硅是周期表上的14号元素,元素符号为Si。以下是有关这一有趣且有用的元素的事实集合:

Silicon is a metalloid, most often used as a semiconductor. The pure element has a metallic luster.

硅概况介绍

  1. 瑞典化学家Jöns Jakob Berzelius发现了硅,他将氟硅酸钾与钾反应生成非晶态硅,并将其命名为硅,这是汉弗莱·戴维爵士在1808年首次提出的名称。这个名字来源于拉丁语silex或silicis,意思是“燧石”。英国科学家汉弗莱·戴维可能在1808年分离出不纯硅,法国化学家约瑟夫·盖伊·卢萨克和路易斯·雅克·泰纳德可能在1811年生产出不纯非晶硅。Berzelius被认为是这种元素的发现者,因为他的样品是通过反复洗涤而提纯的,而早期的样品是不纯净的。
  2. 1831年,苏格兰化学家托马斯·汤姆森(Thomas Thomson)将硅元素命名为硅,保留了贝泽利乌斯(Berzelius)给它起的名字的一部分,但将名字的结尾改为“开”,因为这种元素与硼和碳的相似性要比与具有“铀”名称的金属的相似性大得多。
  3. 硅是一种类金属,这意味着它具有金属和非金属的特性。与其他类金属一样,硅具有不同的形式或同素异形体。非晶硅通常被视为灰色粉末,而晶体硅是灰色固体,具有闪亮的金属外观。硅的导电性比非金属好,但不如金属。换句话说,它是一种半导体。硅具有高导热性,导热性好。与金属不同,它易碎,不可延展。与碳一样,硅通常具有4价(四价),但与碳不同,硅也可以形成五到六个键。
  4. 硅是地球上质量第二丰富的元素,占地壳的27%以上。它通常出现在硅酸盐矿物中,如石英和沙子,但很少作为游离元素出现。它是宇宙中含量第八多的元素,含量约为百万分之650。它是一种叫做陨石的陨石的主要元素。
  5. 植物和动物生活需要硅。一些水生生物,如硅藻,利用这种元素来构建骨骼。人类需要硅来制造健康的皮肤、头发、指甲和骨骼,并合成胶原蛋白和弹性蛋白。膳食中补充硅可以增加骨密度,降低骨质疏松症的风险。
  6. 大多数硅用于生产硅铁合金。它被用来生产钢铁。这种元素经过提纯后可以制成半导体和其他电子产品。复合碳化硅是一种重要的磨料。二氧化硅被用来制造玻璃。由于硅酸盐矿物很常见,硅氧化物形成岩石,用于制造玻璃和陶瓷。
  7. 与水一样(与大多数化学物质不同),硅作为液体的密度高于作为固体的密度。
  8. 天然硅由三种稳定同位素组成:硅28、硅29和硅30。硅-28含量最高,占天然元素的92.23%。目前已知至少有20种放射性同位素,其中最稳定的是硅-32,其半衰期为170年。
  9. 矿工、采石工人和生活在沙质地区的人们可能会吸入大量的硅化合物,并发展成一种称为矽肺的肺部疾病。接触硅可能通过吸入、摄入、皮肤接触和眼睛接触发生。职业安全与健康管理局(OSHA)将工作场所暴露于硅的法定限值设定为8小时工作日总暴露量为15 mg/m3,呼吸系统暴露量为5 mg/m3。
  10. 硅的纯度极高。二氧化硅(二氧化硅)或其他硅化合物的熔盐电解可用于获得at>用于半导体的纯度为99.9%。西门子工艺是生产高纯度硅的另一种方法。这是一种化学气相沉积形式,将气态三氯氢硅吹过纯硅棒,以生长纯度为99.9999%的多晶硅(多晶硅)。

硅原子数据

元素名称:硅

元素符号:Si

原子序数:14

分类:类金属(半金属)

外观:坚硬的灰色固体,具有银色金属光泽。

原子量:28.0855

熔点:1414 oC,1687 K

沸点:3265℃,3538 K

电子组态:1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

密度:2.33 g/cm3(接近室温的固体);2.57 g/cm3(熔点时为液体)

氧化状态:4,3,2,1,-1,-2,-3,-4

电负性:波林标度为1.90

原子半径:111 pm

晶体结构:面心立方金刚石

熔化热:50.21 kJ/mol

蒸发热:383 kJ/mol

参考

  • 罗伯特·韦斯特(1984年)。CRC,化学和物理手册。佛罗里达州博卡拉顿:化学橡胶公司出版。第E110页。ISBN 0-8493-0464-4。

  • 发表于 2021-09-10 19:45
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  • 分类:科学

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