用含有硅的肥料种植葡萄,不能使果子早熟。硅约占地壳总重量的25.7%,仅次于氧。因此土地中的硅含量已经非常充分。没有必要再刻意增加土壤中的硅含量来促进葡萄果子的早熟。
硅名称的由来:英文silicon,来自拉丁文的silex,silicis,意思为燧石(火石)。 民国初期,学者原将此元素译为“硅”而令其读为“xi(圭旁确可读xi音)”(又,“硅”字本为“砉”字之异体,读huo)。然而在当时的时空下,由于拼音方案尚未推广普及,一般大众多误读为gui。由于化学元素译词除中国原有命名者,多用音译,化学学会注意到此问题,于是又创 “矽”字避免误读。台湾沿用“矽”字至今。中国大陆在1953年2月,中国科学院召开了一次全国性的化学物质命名扩大座谈会,有学者以“矽”与另外的化学元素“锡”和“硒”同音易混淆为由,通过并公布改回原名字“硅”并读“gui”,但并未意识到其实“硅”字本亦应读xi音。有趣的是,矽肺与矽钢片等词汇至今仍用矽字。在香港,两用法皆有,但“矽”较通用。
硅的物理性质: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。
硅的化学性质:硅有明显的非金属特性,可以溶于碱金属氢氧化物溶液中,产生(偏)硅酸盐和氢气。
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。最外层有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:最外层的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。
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。
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↓H₄S
硅原子结构二维图
iO₄ == H₂SiO₃ + H₂O
3SiO₃²⁻+ 2Fe³⁺== Fe₂(SiO₃)₃↓
3SiO₃²⁻+2Al³⁺==Al₂(SiO₃)₃↓
Na₂CO₃ + SiO₂ =高温= Na₂SiO₃ + CO₂ ↑
相关化合物:二氧化硅、硅胶、硅酸盐、硅酸、原硅酸、硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷、
原子属性:原子量:28.0855u;原子核亏损质量:0.1455u;原子半径:(计算值)110(111)pm;共价半径:111 pm;范德华半径:210 pm;外围电子层排布:3s²3p²;引电子在每个能级的排布:2,8,4;电子层:KLM;氧化性(氧化物):4(两性的)。