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硅的DFT能带结构硅约占地壳总重量的25.7%，仅次于氧 。在自然界中，硅通常以含氧化合物形式存在，其中最简单的是硅和氧的化合物硅石SiO2 。石英、水晶等是纯硅石的变体 。矿石和岩石中的硅氧化合物统称硅酸盐，较重要的有长石KAlSi3O8、高岭土Al2Si2O5(OH)4、滑石Mg3(Si4O10)(OH)2、云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2、石棉H4Mg3Si2O9、钠沸石Na2(Al2Si3O10)·2H2O、石榴石Ca3Al2(SiO4)3、锆石英ZrSiO4和绿柱石Be3Al2Si6O18等 。土壤、黏土和砂子是天然硅酸盐岩石风化后的产物 。硅在自然界分布很广，在地壳中的原子百分含量为16.7% 。是组成岩石矿物的一个基本元素，以石英砂和硅酸盐出现 。
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基于硅材料的电子产品硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素 。如果说碳是组成一切有机生命的基础，那幺硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的 。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成 。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石 。理化性质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，溶于氢氟酸和硷液 。硬而有金属光泽 。
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硅原子结构三维图
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系列类金属族ⅣA族周期3元素分区p区密度2328.3 kg/m3常见化合价+4硬度6.5地壳含量25.7%弹性模量190GPa（有些文献中为这个值）密度2.33g/cm3（18℃）熔点1687K（1414℃）沸点3173K（2900℃）摩尔体积12.06×10-6m3/mol汽化热384.22kJ/mol熔化热50.55 kJ/mol蒸气压4.77Pa（1683K）间接带隙1.1eV （室温）电导率2.52×10-4 /（米欧姆）电负性1.90（鲍林标度）比热700 J/（kg·K） 原子核外电子排布：1s22s22p6 3s23p2；晶胞类型：立方金刚石型；晶胞参数：20℃下测得其晶胞参数a=0.543087nm；颜色和外表： 深灰色、带蓝色调；採用纳米压入法测得单晶硅（100）的E为140～150GPa；电导率：硅的电导率与其温度有很大关係，随着温度升高，电导率增大，在1480℃左右达到最大，而温度超过1600℃后又随温度的升高而减小 。电负性1.90（鲍林标度）热导率148 W/（m·K）第一电离能786.5 kJ/mol第二电离能1577.1 kJ/mol第三电离能3231.6 kJ/mol第四电离能4355.5 kJ/mol第五电离能16091 kJ/mol第六电离能19805 kJ/mol第七电离能23780 kJ/mol第八电离能29287 kJ/mol第九电离能33878 kJ/mol第十电离能38726 kJ/mol同位素：符号Z（p）N（n）质量（u）半衰期原子核自旋相对丰度相对丰度的变化量22Si14822.03453（22）#29（2）ms0+23Si14923.02552（21）#42.3（4）ms3/2+#24Si141024.011546（21）140（8）ms0+25Si141125.004106（11）220（3）ms5/2+26Si141225.992330（3）2.234（13）s0+27Si141326.98670491（16）4.16（2）s5/2+28Si141427.9769265325（19）稳定0+0.92223（19）0.92205-0.9224129Si141528.976494700（22）稳定1/2+0.04685（8）0.04678-0.0469230Si141629.97377017（3）稳定0+0.03092（11）0.03082-0.0310231Si141730.97536323（4）157.3（3）min3/2+32Si141831.97414808（5）170（13）a0+33Si141932.978000（17）6.18（18）s（3/2+）34Si142033.978576（15）2.77（20） s0+35Si142134.98458（4）780（120） ms7/2-#36Si142235.98660（13）0.45（6）s0+37Si142336.99294（18）90（60）ms（7/2-）#38Si142437.99563（15）90# ms [>1 µ；s]0+39Si142539.00207（36）47.5（20） ms7/2-#40Si142640.00587（60）33.0（10） ms0+41Si142741.01456（198）20.0（25） ms7/2-#42Si142842.01979（54）#13（4） ms0+43Si142943.02866（75）#15# ms [>260 ns]3/2-#44Si143044.03526（86）#10# ms0+备注：1.画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括弧括起来的代表数据不确定性 。2.有三种天然的稳定同位素Si（92.2%）、Si（4.7%）和Si（3.1%），还有质量数为25、26、27、31和32的人工放射性同位素 。3.硅（原子质量单位： 28.0855，共有23种同位素，其中有3种同位素是稳定的 。化学性质硅有明显的非金属特性，可以溶于硷金属氢氧化物溶液中，产生（偏）硅酸盐和氢气 。