シリコンとシリカの大きな違いは、シリコンは化学元素であるのに対して、シリカは化合物であることです。

二酸化ケイ素は、一般的なシリコンの酸化物である。シリコンは、二酸化ケイ素を使って、電気炉で商業的に調製される。二酸化ケイ素もシリコンも格子状の構造をしている。しかし、二酸化ケイ素はケイ素と異なり、ケイ素-酸素の共有結合が存在するため、ケイ素と異なる。これが、両者の特性の違いをすべて説明する。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. シリコンとは 3. シリカとは 4. 横並び比較 - シリコンとシリカを表形式で 5. まとめ

シリコンは何ですか？

シリコンは原子番号14の元素で、周期表では炭素のすぐ下の14族に属している。ケイ素は、4個の電子を取り除いて+4価の陽イオンを形成することも、電子を共有して4個の共有結合を形成することもできる物質である。

シリコンは金属的な性質と非金属的な性質を併せ持つため、メタロイドと表現することができます。さらに、硬くて不活性なメタロイド系の固体である。シリコンの融点は1414℃、沸点は3265℃である。シリコンは結晶の状態では非常に壊れやすい。自然界では、純粋なシリコンとして存在することはほとんどない。主に酸化物やケイ酸塩の形で存在する。

シリコンは外側の酸化膜で保護されているため、化学反応の影響を受けにくい。酸化させるには高温が必要。しかし、シリコンは室温でフッ素と反応する。シリコンは酸には反応しないが、濃厚な塩基には反応する。シリコンは多くの産業分野で利用されている。シリコンは半導体の一種で、主にコンピューターや電子機器において重要な役割を担っている。

二酸化ケイ素（シリカ）は何ですか？

ケイ素は自然界に酸化物の形で存在し、私たちはこれをシリカと呼んでいます。二酸化ケイ素の分子式はシリカ（二酸化ケイ素）である。地殻中に豊富に含まれる鉱物で、砂や石英など多くの鉱物の主成分である。鉱物には純粋なシリカもあれば、他の元素と混ざったシリカもあります。

図02：グリットシリカ

二酸化ケイ素は、ケイ素原子と酸素原子が共有結合でつながり、巨大な結晶構造を形成している。1個のケイ素原子を4個の酸素原子が取り囲んでいる（正四面体）。二酸化ケイ素は、オフドメインの電子がないため、電気を通さない。また、熱的安定性も高い。二酸化ケイ素の融点が非常に高いのは、溶融するために多くのケイ素-酸素結合を切断する必要があるからである。これに非常に高い温度を与え、一定の速度で冷やすと、溶けたシリカが固まってガラスになるのです。シリカはフッ化水素以外の酸とは反応しない。さらに、水やあらゆる有機溶媒に不溶である。

シリカは地殻に豊富に含まれるだけでなく、私たちの体内にも大量に存在しています。骨、軟骨、爪、腱、歯、皮膚、血管などの健康維持のために必要な成分です。水、ニンジン、パン、コーンフレーク、白米、バナナ、サルタナなどに自然に含まれています。さらに、シリカはセラミック、ガラス、セメント産業において非常に重要な役割を担っています。

シリコンと二酸化ケイ素（シリカ）の違い

シリコンとシリカは異なる化学種である。シリコンとシリカの大きな違いは、シリコンが化学元素であるのに対し、シリカは化学化合物であることです。シリカはシリコンよりも融点が高い。さらに、シリコンは半導体ですが、シリカは電気を通さないんです。また、シリコンとシリカの違いは、シリコンは純粋な化合物としてほとんど存在しないのに対し、シリカは地球上に豊富に存在することである。しかも、結晶のシリコンは非常にもろいのですが、結晶のシリカは硬いのです。

概要 - シリコン vs. 二酸化ケイ素（シリカ）

シリコンとシリカの大きな違いは、シリコンは化学元素であるのに対して、シリカは化合物であることです。二酸化ケイ素もシリカも格子状の構造をしている。しかし、二酸化ケイ素はケイ素と異なり、ケイ素-酸素の共有結合が存在するため、ケイ素とは異なる。シリカとシリコンの基本的な違いについて説明します。

引用

1 "Silica", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 2 Aug. 2019, available here.