二氧化硅物理性質如何

A. 二氧化硅的結構和性質

二氧化硅

silicon dioxide

化學式SiO2，式量60.08。也叫硅石，是一種堅硬難溶的固體。它常以石英、鱗石英、方石英三種變體出現。從地面往下16千米幾乎65％為二氧化硅的礦石。天然的二氧化硅分為晶態和無定形兩大類，晶態二氧化硅主要存在於石英礦中。純石英為無色晶體，大而透明的稜柱狀石英為水晶。二氧化硅是硅原子跟四個氧原子形成的四面體結構的原子晶體，整個晶體又可以看作是一個巨大分子，SiO2是最簡式，並不表示單個分子。密度2.32g/cm3，熔點1723±5℃，沸點2230℃。無定形二氧化硅為白色固體或粉末。化學性質很穩定。不溶於水也不跟水反應。是酸性氧化物，不跟一般酸反應。氣態氟化氫或氫氟酸跟二氧化硅反應生成氣態四氟化硅。跟熱的強鹼溶液或熔化的鹼反應生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應生成硅酸鹽。用於製造石英玻璃、光學儀器、化學器皿、普通玻璃、耐火材料、光導纖維，陶瓷等。二氧化硅的性質不活潑，它不與除氟、氟化氫和氫氟酸以外的鹵素、鹵化氫和氫鹵素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。氟化氫(氫氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶於水的氟硅酸：

SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑ ＋ 2H2O

二氧化硅能溶於濃熱的強鹼溶液：
SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋ H2O

在高溫下，二氧化硅能被碳、鎂、鋁還原：
SiO2＋2C=Si＋2CO↑

二氧化硅是製造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光導纖維和耐火材料的原料。
當二氧化硅結晶完美時就是水晶；二氧化硅膠化脫水後就是瑪瑙；二氧化硅含水的膠體凝固後就成為蛋白石；二氧化硅晶粒小於幾微米時，就組成玉髓、燧石、次生石英岩。

物理性質和化學性質均十分穩定的礦產資源，晶體屬三方晶系的氧化物礦物，即低溫石英（a-石英），是石英族礦物中分布最廣的一個礦物種。廣義的石英還包括高溫石英（b-石英）。石英塊又名硅石， 主要是生產石英砂(又稱硅砂)的原料， 也是石英耐火材料和燒制硅鐵的原料。
應用領域\用途

玻璃
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃製品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光學玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導電玻璃、玻璃布及防 射線特種玻璃等的主要原料
陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料，窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料
冶金
硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑
建築
混凝土、膠凝材料、築路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗材料（即水泥標准砂）等
化工
硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，無定形二氧化硅微粉
機械
鑄造型砂的主要原料，研磨材料（噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等）
電子
高純度金屬硅、通訊用光纖等
橡膠、塑料
填料（可提高耐磨性）
塗料
填料（可提高塗料的耐候性）
2、石英，1954年8月出生於陝西安康。1982年畢業於陝西師范大學，獲學士學位，1990年畢業於西北農業大學，獲碩士學位。現為陝西省社會科學院院黨組成員、副院長，研究員。研究領域為人口社會學、應用社會學。主要涉及區域人口與可持續發展，人力資源開發，社會政策及項目評估。已主持完成、獨立完成或作為骨幹參與完成國家級、省部級、國際合作課題以及企業委託課題多項，發表、出版有《陝西人口與人力資源開發》等著作和多篇學術論文，成果獲省部級和學會科研獎勵十餘項。擔任中國社會學會常務理事，中國人口學會理事。2002年獲陝西省勞動模範稱號，受到省委省政府表彰。

B. 二氧化硅具有哪些物理性質化學穩定性如何

物理性質
二氧化硅又稱硅石，化學式SiO₂。自然界中存在有結晶二氧化硅和無定形二氧化硅兩種。結晶二氧化硅因晶體結構不同，分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無色晶體，大而透明稜柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質的水晶帶有不同顏色，有紫水晶、茶晶等。普通的砂是細小的石英晶體，有黃砂（較多的鐵雜質）和白砂（雜質少、較純凈）。二氧化硅晶體中，硅原子的4個價電子與4個氧原子形成4個共價鍵，硅原子位於正四面體的中心，4個氧原子位於正四面體的4個頂角上，SiO₂是表示組成的最簡式，僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個數之比。二氧化硅是原子晶體。
自然界存在的硅藻土是無定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遺體，為白色固體或粉末狀，多孔、質輕、松軟的固體，吸附性強。
不溶於水。

化學性質
化學性質比較穩定。不跟水反應。是酸性氧化物，不跟一般酸反應。氣態氟化氫跟二氧化硅反應生成氣態四氟化硅。跟熱的濃強鹼溶液或熔化的鹼反應生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應生成硅酸鹽。用於製造石英玻璃、光學儀器、化學器皿、普通玻璃、耐火材料、光導纖維，陶瓷等。二氧化硅的性質不活潑，它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用（熱濃磷酸除外）。
常見的濃磷酸（或者說焦磷酸）在高溫下即可腐蝕二氧化硅，生成雜多酸[3] ，高溫下熔融硼酸鹽或者硼酐亦可腐蝕二氧化硅，鑒於此性質，硼酸鹽可以用於陶瓷燒制中的助熔劑，除此之外氟化氫也可以可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶於水的氟硅酸： 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O
二氧化硅一般情況下不與水反應，即與水接觸不生成硅酸，但人為規定二氧化硅為硅酸的酸酐。
在大多數微電子工藝感興趣的溫度范圍內，二氧化硅的結晶率低到可以被忽略。
盡管熔融石英不是長范圍有序，但它卻表現出短的有序結構，它的結構可認為是4個氧原子位於四面體的頂點上。多面體中心是一個硅原子。
這樣，每4個氧原子近似共價鍵合到硅原子，滿足了硅的化合價外殼。如果每個氧原子是兩個多面體的一部分，則氧的化合價也被滿足，結果就成了稱為石英的規則的晶體結構。
在熔融石英中，某些氧原子，成為氧橋位，與兩個硅原子鍵合。某些氧原子沒有氧橋，只和一個硅原子鍵合。
可以認為熱生長二氧化硅主要是由任意方向的多面體網路組成的。與無氧橋位相比，有氧橋的部分越大，氧化層的粘合力就越大，而且受損傷的傾向也越小。干氧氧化層的有氧橋與無氧橋的比率遠大於濕氧氧化層。

C. 二氧化硅的物理性質和化學性質

二氧化硅

二氧化硅的物理性質：

無色透明晶體或白色粉末，熔點高、硬度大、難溶於水。

二氧化硅的化學性質：

酸性氧化物、硅酸的酸酐。化學性質很穩定。不溶於水也不跟水反應，不跟一般的酸起作用。能與氟化氫氣體或氫氟酸反應生成四氟化硅氣體。有酸性氧化物的其它通性，高溫下能與鹼(強鹼溶液或熔化的鹼)反應生成鹽和水。常溫下強鹼溶液與SiO2緩慢地作用生成相應的硅酸鹽。

強鹼溶液能腐蝕玻璃，故貯存強鹼溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞，若採用玻璃塞(玻璃中含SiO2)，會生成有粘性的硅酸鈉，將玻璃瓶塞和瓶口粘結在一起。玻璃瓶內不能久放濃鹼液。高溫下二氧化硅與鹼性氧化物或某些金屬的碳酸鹽共熔，生成硅酸鹽。

D. 二氧化硅有哪些物理性質

二氧化硅又稱硅石，化學式SiO₂。自然界中存在有結晶二氧化硅和無定形二氧化硅兩種。結晶二氧化硅因晶體結構不同，分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無色晶體，大而透明稜柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質的水晶帶有不同顏色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是細小的石英晶體，有黃砂(較多的鐵雜質)和白砂(雜質少、較純凈)。二氧化硅晶體中，硅原子的4個價電子與4個氧原子形成4個共價鍵，硅原子位於正四面體的中心，4個氧原子位於正四面體的4個頂角上，許多個這樣的四面體又通過頂角的氧原子相連，每個氧原子為兩個四面體共有，即每個氧原子與兩個硅原子相結合。SiO₂是表示組成的最簡式，僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個數之比。二氧化硅是原子晶體。
SiO₂中Si—O鍵的鍵能很高，熔點、沸點較高（熔點1723℃，沸點2230℃）。折射率大約為1.6.
各種二氧化硅產品的折射率為：石英砂為1.547；粉石英為1.544；脈石英為1.542；硅藻土為1.42~1.48；氣相白炭黑為1.46；沉澱白炭黑為1.46。
自然界存在的硅藻土是無定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遺體，為白色固體或粉末狀，多孔、質輕、松軟的固體，吸附性強。

E. 二氧化硅物理性質熔沸點

二氧化碳為分子晶體（分子間以分子間作用力結合的晶體）,常溫下為氣體）,二氧化硅為原子晶體（原子間通過共價鍵結合的晶體）常溫下為固體,硬度較大,熔點高.
不過它們都是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,但二氧化硅又有其特性,如常溫下一般不和其它酸反應（除氟化氫）,高溫下可和碳酸鹽反應（很重要這點）.

F. 二氧化碳與二氧化硅的物理，化學性質比較

二氧化碳是分子型晶體，二氧化硅是原子型晶體，所以他們的物理性質完全不同。
二氧化碳通常是一種氣體，在低溫高壓下，可收縮成液體。無味、無色、無毒，是看不見摸不著的氣體。二氧化硅是固體，硬度大、熔沸點高。
他們都是酸性氧化物，可以和鹼反應，其中二氧化硅也可以和部分酸反應。

G. 二氧化硅是什麼，有什麼性質

二氧化硅(SiO2)是所有礦物中最豐富的。自然界中存在的二氧化硅稱硅石，約佔地殼總重量的12%。硅石有石英、鱗石英和方石英三種不同的晶型，石英在室溫下最穩定，另兩種在高溫下穩定，因它們轉變成石英的速度很慢，所以在室溫亦有存在。某些石英礦有特殊的名稱，如大而透明的石英晶體叫做水晶，含微量雜質而呈紫色的叫紫水晶，淺黃、金黃和褐色的稱煙水晶，黑色幾乎不透明的稱墨晶。玉髓、瑪瑙和碧玉則是微晶體石英混有其他物質而呈各種顏色的寶石類礦石。肉紅玉髓含有氧化鐵，綠玉髓含鎂。紅色碧玉中混有細粒分散的針鐵礦(Fe2O3·H2O)。常見的沙是含雜質的石英。中國華北地區有質量較好的大量硅石礦，石英砂岩在華南分布較廣，在青海、雲南、廣東、廣西和貴州等省有水晶礦。純凈的天然二氧化硅晶體，是一種堅硬、脆性、不溶的無色透明的固體。

物理性質

晶態二氧化硅

密度：2.2g/cm3

熔點：1723℃

沸點：2230℃

折射率：1.6

溶解性：不溶於水

化學性質

化學性質比較穩定。不跟水反應。具有較高的耐火、耐高溫、熱膨脹系數小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應、諧振效應以及其獨特的光學特性。是酸性氧化物，不跟一般酸反應。氫氟酸跟二氧化硅反應生成氣態四氟化硅。跟熱的濃強鹼溶液或熔化的鹼反應生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應生成硅酸鹽。二氧化硅的性質不活潑，它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用（熱濃磷酸除外）。

常見的濃磷酸（或者說焦磷酸）在高溫下即可腐蝕二氧化硅，生成雜多酸，高溫下熔融硼酸鹽或者硼酐亦可腐蝕二氧化硅，鑒於此性質，硼酸鹽可以用於陶瓷燒制中的助熔劑，除此之外氟化氫也可以可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶於水的氟硅酸。

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O

SiO2+2NaOH（濃）=Na2SiO3+H2O

SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑（高溫）

SiO2+CaO=CaSiO3

SiO2+2C=2CO↑+Si