二氧化硅物理及化学性质

1、SiO2 又称硅石。在自然界分布很广，如石英、石英砂等。白色或无色，含铁量较高的是淡黄色。密度 2.22.66.熔点 1670（鳞石英）； 1710（方石英）。沸点 2230，相对介电常数为 3.9。不溶于水微溶于酸，呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅0c60f2e 二氧化硅 铁、型砂、单质硅等。物理性质二氧化硅又称硅石，化学式 SiO2。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。沙状二氧化硅0c60f2e 二氧化硅 结晶二氧化硅因晶体结构不同，分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体，大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不

2、同颜色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体，有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中，硅原子的 40c60f2e 二氧化硅 个价电子与 4 个氧原子形成 4 个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4 个氧原子位于正四面体的 4个顶角上，整个晶体是一个巨型分子，SiO2 是表示组成的最简式不表示单个二氧化硅分子，仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。SiO2 中 SiO 键的键能很高，熔点、沸点较0c60f2e 二氧化硅 高（熔点 1723，沸点 2230）。自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遗体，为白色固体或粉末状，多孔、质轻、松软

3、的固体，吸附性强。化学性质0c60f2e 二氧化硅 化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物，不跟一般酸反应。气态氟化氢或氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、0c60f2e 二氧化硅 光导纤维，陶瓷等。二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤酸以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸：测其二氧化硅的比表面积。SiO24HF=SiF42H2O0c60f2e 二氧

4、化硅 酸氧通性：二氧化硅与碱性氧化物SiO2CaO=（高温）CaSiO3二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液：0c60f2e 二氧化硅 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O（盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞的原因）在高温下，二氧化硅能被碳、镁、铝还原：SiO22C（高温）Si2CO0c60f2e 二氧化硅 结构在大多数微电子工艺感兴趣的温度范围内，二氧化硅的结晶率低到可以被忽略。二氧化硅材料尽管熔融石英不是长范围有序，但她却表现出0c60f2e 二氧化硅 短的有序结构，它的结构可认为是 4 个氧原子位于四面体的顶点上。多面体中心是一个硅原子。这样，每 4 个氧原子近似共价键合到硅原子，满足了硅的化合价外壳。如果每个氧原子是两个多面体的一部分，则氧的化合价也被满足，结果就成了称为石英的规则的晶体结构。在熔融石英中，某些氧原子，0c60f2e 二氧化硅 成为氧桥位，与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥，只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是由人以方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比，有氧桥的部分越大，氧化层的粘合力就越大，而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率