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第1章 矽元素的化學特性(1/3)

作者:單純至深字數:6668更新時間:2024-03-29 04:07:34

    矽元素的化學特性:

    矽(Silicon)的原子序數為14,元素符號是Si,舊稱矽。相對原子質量28.0855,有無定形矽和晶體矽兩種同素異形體,是元素周期表上第三周期IVA族的類金屬元素。化學性質不活潑,不易被酸、堿、氧化劑等化學物質侵蝕,對大多數化學物質都具有較好的穩定性。

    物理特性:

    晶體矽為灰黑色,硬而有金屬光澤,有很高的熔沸點,熔點1410℃,沸點2355℃,晶體矽屬於原子晶體。溫度升高晶體矽的導電性明顯增強,矽是典型的半導體材料。

    矽基生命是指基於矽元素而不是碳元素構成的生物。與碳基生命相比,矽基生命具有一些獨特的特征:

    耐高溫:矽基生命能夠承受超過400℃的高溫,這使得它們能在高溫環境下生存和繁衍。

    耐輻射:矽基生命對輻射具有較強的抵抗能力,這使它們能在高輻射的環境中生存。

    不依賴水和氧氣:矽基生命並不依賴水作為生存的基礎,並且可以在沒有氧氣的條件下生存。

    穩定性:由於矽元素的化學性質與碳元素不同,矽基生物的分子結構更加穩定,這使得它們具有更強的生命力。

    適應環境:矽基生命可能適應各種極端環境,例如高溫、高壓、高輻射等環境。

    矽是地球的主要構成元素,是地殼中第二豐富的元素,構成地殼總質量的26.4%,僅次於第一位的氧(49.4%),但在自然界幾乎沒有單質,以複雜的矽酸鹽或二氧化矽的形式,廣泛存在於岩石、砂礫、塵土之中。長石、雲母、黏土、水晶、瑪瑙、石英、砂子以及燧石等等都是含有矽。矽在宇宙中的儲量排在第八位。

    多彩的瑪瑙,海岸邊的沙子,美麗的水晶,亮晶晶的蛋白石,奇特的碧石,致密堅硬的燧石等等。這些東西的本質或是在成分上都是二氧化矽。天然的二氧化矽組成的礦物晶體的變種有幾百個名字。在地質學家眼中的二氧化矽可能是石英,燧石、礫石、沙子、柯石英等。在熱愛珠寶的人麵前,它可以是紫水晶、蛋白石、瑪瑙、灰色玉髓、碧石等。

    矽在工業、電子、建築、化工等方麵的應用都非常廣泛。矽是支撐現代社會的重要元素!

    半導體材料:矽的原子結構決定了矽有一定的導電性,但矽中並沒有明顯的自由電子,導電率不如金屬。然而隨著溫度升高,矽的導電性會逐漸增強,因此矽具有半導體的性質。這樣的矽常用來製作高純半導體和耐高溫材料,被廣泛應用在航天航空、電子等行業。

    工藝品:天然存在的結晶二氧化矽,如水晶、瑪瑙等可以作為工藝品。

    耐高溫材料:以矽化物為基質的金屬陶瓷,是一種集合了金屬和陶瓷優勢的複合材料,既有一定的韌性,又能夠耐高溫。美國的航天飛機上就安裝這樣的金屬陶瓷外殼,抵擋住了飛機穿越濃密大氣層時與之摩擦放出的巨大熱量。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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