Si 14

Silicon (Si)

metalloid
주기: 3 족: 14 블록: p

Solid

표준 원자량

28.085 u [28.084, 28.086]

전자 배치

[Ne] 3s2 3p2

녹는점

1413.85 °C

끓는점

3264.85 °C

밀도

2329.6 kg/m³

산화 상태

−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4

전기 음성도(Pauling)

1.9

제1 이온화 에너지

8.15168 eV

발견 연도

1824

원자 반지름

110 pm

상세 정보

이름의 유래 Latin: silex, silicus, (flint).
발견 국가 Sweden
발견자 Jöns Berzelius

Silicon is a hard, brittle metalloid in group 14. It is tetravalent in most compounds and forms strong bonds to oxygen, making silicates the dominant minerals of Earth’s crust. Elemental silicon is central to modern electronics because its oxide, silicon dioxide, can be grown as a stable insulating layer. In bulk chemistry it is less reactive than carbon at ordinary temperatures, but it dissolves or reacts under strongly alkaline, oxidizing, or high-temperature conditions.

Crystalline silicon has a metallic luster and grayish color. Silicon is a relatively inert element, but it is attacked by halogens and dilute alkali. Most acids, except hydrofluoric, do not affect it. Elemental silicon transmits more than 95% of all wavelengths of infrared, from 1.3 to 6.y micro-m.

The name derives from the Latin silex and silicis for "flint". Amorphous silicon was discovered by the Swedish chemist Jöns Jacob Berzelius in 1824. Crystalline silicon was first prepared by the French chemist Henri Sainte-Claire Deville in 1854.

Silicon was discovered by Jöns Jacob Berzelius, a Swedish chemist, in 1824 by heating chips of potassium in a silica container and then carefully washing away the residual by-products. Silicon is the seventh most abundant element in the universe and the second most abundant element in the earth's crust. Today, silicon is produced by heating sand (SiO2) with carbon to temperatures approaching 2200°C.

From the Latin. word silex, silicis, flint. In 1800, Davy thought silica to be a compound and not an element; but in 1811, Gay Lussac and Thenard probably prepared impure amorphous silicon by heating potassium with silicon tetrafluoride.

In 1824 Berzelius, generally credited with the discovery, prepared amorphous silicon by the same general method and purified the product by removing the fluosilicates by repeated washings. Deville in 1854 first prepared crystalline silicon, the second allotropic form of the element.

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
110 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
111 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
210 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
금속 반지름
117 pm 모든 원소의 금속 반지름 비교 →
밀도
2329.6 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.0121 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
1413.85 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
3264.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
열전도율
149 W/(m·K) 모든 원소의 열전도율 비교 →
비열
0.712 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
19.99 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
다이아몬드 입방 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
1.9 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전기 음성도(Allen)
1.916
전자 친화도
1.385 eV
제1 이온화 에너지
8.15168 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
16.345906 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
33.493115 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
45.141945 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
166.767574 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
4 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Ne] 3s2 3p2

열역학적 특성

융해열
0.52039177 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
3.720786 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
4.670778 eV
원자화열
4.670778 eV
원자화 엔탈피
4.663937 eV

핵 특성

양성자 수
14 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
14 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
24 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
3 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Si-28
발견 연도
1824

존재비

존재비(지각)
2.82e+5 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
2.2 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
543 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 4 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7440-21-3 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
3P0
InChI
InChI=1S/Si
InChI 키
XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 14
전자 14
전하 중성
배치 Si: 3s² 3p²
전자 배치
측정값
[Ne] 3s² 3p²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
오비탈 도표
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
2/6 2↑
총 전자 수: 14 홀전자: 2 ?

원자 모형

양성자 14
중성자 14
전자 14
질량수 28
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

25 / 50 (50 세기 정보가 있는 선 50개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

2892.2230%294.6850%303.0920%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
28 안정27.97692653465 ± 0.0000000004492.2230%안정
29 안정28.9764946649 ± 0.000000000524.6850%안정
30 안정29.973770136 ± 0.0000000233.0920%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(1413.85 °C)보다 1388.8 °C 낮음

녹는점 1413.85 °C
끓는점 3264.85 °C
녹는점 미달 온도 1388.8 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
1413.85 °C
끓는점 문헌값
3264.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.52039177 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
3.720786 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
4.670778 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
2329.6 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
2329.6 kg/m³

표준 조건에서

원자 스펙트럼

전체 14개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
Si I 0754639640
Si II +1590474474
Si III +2129812881288
Si IV +3332314314
Si V +4151143143
Si VI +5346346346
Si VII +6233233233
Si VIII +7269269269
Si IX +8366366366
Si X +9315315315
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
Si I 0542
Si II +1151
Si III +2189
Si IV +355
Si V +499
Si VI +572
Si VII +665
Si VIII +760
Si IX +867
Si X +955
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
14 Si 28.085

Silicon — 원자 오비탈 시각화 도구

[Ne]3s23p2
에너지 준위 2 8 4
산화 상태 -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Silicon — 원자 오비탈 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다
14 Si 28.085

Silicon — 결정 구조 시각화 도구

Face-Centered Cubic · 피어슨 기호 cF8
실험 기반
피어슨 기호 cF8
배위수 4
충전율 34.000%
Silicon — 결정 구조 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다

이온 반지름

전하배위스핀반지름
+44해당 없음26 pm
+46해당 없음40 pm

화합물

Si
28.085 u
Si+4
28.085 u
Si
27.977 u
Si
30.975 u
Si
28.976 u
Si+
28.085 u
Si
29.974 u
Si
31.974 u
Si-
28.085 u
Si+2
28.085 u
Si+3
28.085 u

동위원소 (3)

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
28 안정27.97692653465 ± 0.0000000004492.2230% ± 0.0190%안정
stable
29 안정28.9764946649 ± 0.000000000524.6850% ± 0.0080%안정
stable
30 안정29.973770136 ± 0.0000000233.0920% ± 0.0110%안정
stable
28 안정
원자 질량(u) 27.97692653465 ± 0.00000000044
천연 존재비 92.2230% ± 0.0190%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
29 안정
원자 질량(u) 28.9764946649 ± 0.00000000052
천연 존재비 4.6850% ± 0.0080%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
30 안정
원자 질량(u) 29.973770136 ± 0.000000023
천연 존재비 3.0920% ± 0.0110%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

스펙트럼선

전체 474개 중 50개를 표시합니다. 기본적으로 세기가 측정된 스펙트럼선만 표시됩니다.

파장(nm)세기이온화 단계유형전이정확도출처
504.1024 nm1000Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.4d 2D측정값NIST
505.5984 nm1000Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.4d 2D측정값NIST
634.711 nm1000Si IIemission3s2.4s 2S → 3s2.4p 2P*측정값NIST
637.137 nm1000Si IIemission3s2.4s 2S → 3s2.4p 2P*측정값NIST
595.756 nm500Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.5s 2S측정값NIST
597.893 nm500Si IIemission3s2.4p 2P* → 3s2.5s 2S측정값NIST
390.55231 nm300Si Iemission3s2.3p2 1S → 3s2.3p.4s 1P*측정값NIST
594.8541 nm200Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.5p 1D측정값NIST
700.3569 nm180Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.6d 3F*측정값NIST
700.588 nm180Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.6d 3F*측정값NIST
570.84 nm160Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3P측정값NIST
462.1722 nm150Si IIemission3s2.4d 2D → 3s2.7f 2F*측정값NIST
568.4484 nm120Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3S측정값NIST
462.1418 nm100Si IIemission3s2.4d 2D → 3s2.7f 2F*측정값NIST
569.0425 nm100Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3P측정값NIST
579.7856 nm100Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3D측정값NIST
667.184 nm100Si IIemission3s.3p.(3P*).4s 4P* → 3s.3p.(3P*).4p 4D측정값NIST
672.1848 nm100Si Iemission3s2.3p.4p 1P → 3s2.3p.6d 1D*측정값NIST
564.5613 nm90Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3P측정값NIST
570.1104 nm90Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3P측정값NIST
579.3073 nm90Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3D측정값NIST
479.2324 nm80Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<1/2> (3/2,1/2)측정값NIST
566.5555 nm80Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3P측정값NIST
697.651 nm80Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.6d 3F*측정값NIST
410.29359 nm70Si Iemission3s2.3p2 1S → 3s2.3p.4s 3P*측정값NIST
577.2146 nm70Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.5p 1S측정값NIST
578.0384 nm70Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3D측정값NIST
719.355 nm65Si Iemission3s2.3p.4p 3P → 3s2.3p.6d 3D*측정값NIST
478.2991 nm50Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<1/2> (3/2,1/2)측정값NIST
682.983 nm50Si IIemission3s2.5p 2P* → 3s2.6d 2D측정값NIST
575.4218 nm45Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3P측정값NIST
633.1956 nm45Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.5p 1P측정값NIST
655.5463 nm45Si Iemission3s2.3p.4p 3D → 3s2.3p.7d 3F*측정값NIST
500.6059 nm40Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<3/2> (3/2,3/2)측정값NIST
479.2213 nm35Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.(2P*<1/2>).6p<1/2> (1/2,1/2)측정값NIST
380.6526 nm30Si IIIemission3s.4p 3P* → 3s.4d 3D측정값NIST
455.2622 nm30Si IIIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*측정값NIST
494.7607 nm30Si Iemission3s2.3p.4s 1P* → 3s2.3p.(2P*<3/2>).6p<3/2> (3/2,3/2)측정값NIST
562.222 nm30Si Iemission3s2.3p.4s 3P* → 3s2.3p.5p 3S측정값NIST
681.841 nm30Si IIemission3s2.5p 2P* → 3s2.6d 2D측정값NIST
456.784 nm25Si IIIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*측정값NIST
392.4468 nm20Si IIIemission3s.4f 1F* → 3s.5g 1G측정값NIST
457.4757 nm20Si IIIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*측정값NIST
573.973 nm20Si IIIemission3s.4s 1S → 3s.4p 1P*측정값NIST
669.94 nm20Si IIemission3s.3p.(3P*).4s 4P* → 3s.3p.(3P*).4p 4D측정값NIST
482.895 nm18Si IIIemission3s.4f 3F* → 3s.5g 3G측정값NIST
471.6654 nm16Si IIIemission3s.4d 1D → 3s.5f 1F*측정값NIST
481.9712 nm16Si IIIemission3s.4f 3F* → 3s.5g 3G측정값NIST
481.3333 nm15Si IIIemission3s.4f 3F* → 3s.5g 3G측정값NIST
666.503 nm15Si IIemission3s.3p.(3P*).4s 4P* → 3s.3p.(3P*).4p 4D측정값NIST

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
116 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
107 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 삼중 결합)
102 pm
공유 결합 반지름(Bragg)
117 pm

반데르발스 반지름

Bondi
210 pm
Batsanov
210 pm
Alvarez
219 pm
UFF
429.5 pm
MM3
229 pm
Dreiding
427 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
232 pm
금속 반지름(C12)
138 pm

번호 척도

Mendeleev
88
Pettifor
85
Glawe
85

전기 음성도 척도

Ghosh
0
Miedema
5
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
37.3 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
0.7 a.u.
C₆
305 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
308 Ha·Bohr6

화학 친화력

양성자 친화도
837 kJ/mol
기체상 염기성
814.1 kJ/mol

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
8.6 cm3/mol
미데마 전자 밀도
3

상전이 및 동소체

녹는점1687.15 K
끓는점3538.15 K

산화 상태 분류

−1 extended
+1 extended
+3 extended
+4 main
0 extended
+2 extended
−4 main
−3 extended
−2 extended

심화 참고 데이터

차폐 상수 (5)
n오비탈σ
1s0.4255
2p4.055
2s4.98
3p9.7148
3s9.0968
결정 반지름 상세 정보 (2)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
4IV40
4VI54from r^3 vs V plots,
동위원소 붕괴 방식 (46)
동위원소모드세기
22B+100%
22B+p62%
222p0.7%
23B+100%
23B+p88%
232p3.6%
24B+100%
24B+p34.5%
25B+100%
25B+p35%
X선 산란 인자 (756)
에너지 (eV)f₁f₂
10—3.94851
10.1617—3.95531
10.3261—3.96212
10.4931—3.96894
10.6628—3.97577
10.8353—3.98262
11.0105—3.98948
11.1886—3.99635
11.3696—4.00322
11.5535—4.01012

추가 데이터

Sources

Sources of this element.

Silicon is present in the sun and stars and is a principal component of a class of meteorites known as aerolites. It is also a component of tektites, a natural glass of uncertain origin.

Silicon makes up 25.7% of the earth's crust, by weight, and is the second most abundant element, being exceeded only by oxygen. Silicon is not found free in nature, but occurs chiefly as the oxide and as silicates. Sand, quartz, rock crystal, amethyst, agate, flint, jasper, and opal are some of the forms in which the oxide appears. Granite, hornblende, asbestos, feldspar, clay, mica, etc. are but a few of the numerous silicate minerals.

Silicon is prepared commercially by heating silica and carbon in an electric furnace, using carbon electrodes. Several other methods can be used for preparing the element. Amorphous silicon can be prepared as a brown powder, which can be easily melted or vaporized. The Czochralski process is commonly used to produce single crystals of silicon used for solid-state or semiconductor devices. Hyperpure silicon can be prepared by the thermal decomposition of ultra-pure trichlorosilane in a hydrogen atmosphere, and by a vacuum float zone process.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Si

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Silicon

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

라이선스 안내: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Silicon

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

라이선스 안내: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Silicon

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Silicon

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Silicon

This section provides all form of data related to element Silicon.

9 PubChem Elements
Silicon

The element property data was retrieved from publications.

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