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硅在自然界的地位性质及用途


化学家 / 2018-05-16

    硅的元素符号是Si,原子量是14.

    硅在自然界里的存在  硅元素的单质在自然界里是不存在的,这是硅和碳不同的地方.在自然界里,它都以化合态存在,例如石英、长石、云쪽都是硅的化合物,这些矿物集合而成各种岩石,是构成地壳的主要组份.由岩石风化①而成心的砂和粘土是形成土壤的矿物质.所以,硅元素在自自然界里的存在量很大,约占地売重量的1/4.

硅

    单质在工业上用纯砂(二氧化硅)眼适量的碳,放在电里高温还还原而制得

Sio2 +2C=高温=Si+2CO↑

    在高温下生成的硅还能眼过量的碳直接化合生成碳化硅:

Si+C=高温=SIC

    硅的性质  单质硅有无定形和结晶形二种.结晶形硅是一种灰色并有金属光泽的晶体,它是一种半导体;无定形碓是褐色的粉末.

    在常温下,硅很稳定,只有非常活泼的氟能直接跟它化合成氟化硅(SiF4).但在灼热情况下,硅也能跟氯溴、硫、碳等直接化合,在空气中,如果把硅研成粉末状,再加强热,能燃烧生成二氧化硅:

Si+O2=强热=Sio2

    硅跟氢不能直接化合,但可通过间接方法制得多种硅的氢化合物,其中最简单的是硅化氢(SiH4).它是无色气体,很不稳,在空气里能自燃生成二氧化和水:

SIH4+202=Sio2+2H2O

    从硅的以上一些性质来看,硅和碳确是非常类似的,它主要也表现了非金属的性质,但又不及碳的非金属性强,这可从它和氢不能直接反应,以及硅氢化合物不如对应的碳氢化合物稳定可以看出。

 


①岩石的风化和含水结晶的风化,在意义上不同。

 


    硅的用途  硅可用来制造合金.含硅4%的钢可以做变压器的铁芯,含硅量高于15%的钢是很好的耐酸材料.特别纯净的硅是半导体,在无线电和自动化装置方面用途很大.硅跟碳反应生成的碳化硅(SiC)俗名金刚砂砂,硬度很大,可用作打磨金属的砂轮或砂纸。

 


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