硅(英语:Silicon,元素符号:Si,原子序为14)是一种化学元素。它是一种带有灰蓝色金属光泽且坚硬易碎的晶体,同时也是一种四价的类金属半导体。硅属于周期表第十四族元素,其上方是碳,下方依次是锗、锡、铅等元素。直到公元1823年,硅才被永斯·贝采利乌斯成功纯化,这是因为硅与氧有很高的亲和力。
硅块的表面会形成一层非常薄的二氧化硅(SiO2)层,这层层保护使得硅对空气的氧气具有一定的惰性,即使在高达约900℃的高温下也不会进一步氧化。然而,在高于约1400°C的温度下,硅会与空气中的氮气(N2)和氧气发生反应,生成氮化硅(SiN)和Si3N4。
Si+O2(g)→SIO2
2Si(S)+ N2(g)→2SiN(S)
3Si(s)+ 2N2(g)→Si3N4(s)
硅块的表面容易形成二氧化硅保护膜,这使得硅很难与水反应。
硅与所有卤素剧烈反应,形成四卤化硅。与氟的反应在室温下就能发生,而其他卤素则需要加热到300°C以上。
Si+ 2F2(l)→SiF4(g)
Si+ 2Cl2(l)→SiCl4(g)
Si+ 2Br2(l)→SiBr4(l)
Si+ 2I2(l)→SiI2
硅在正常条件下不会与大多数酸发生反应,但会被氢氟酸(HF)溶解,这是因为氟化硅(IV)配合物[SiF6] 2-的稳定性。
Si(s)+ 6HF(aq)→[SiF6] 2-(aq)+ 2H +(aq)+ 2H2(g)
硅受到碱(例如氢氧化钠水溶液)的侵蚀,生成硅酸盐,这是一种含有阴离子[SiO4] 4-的高度复杂物质。
Si(s)+ 4NaOH(aq)→[SiO4] 4-(aq)+ 4Na +(aq)+ 2H2(g)