硅（Silicon），是一种化学元素，化学符号是Si，旧称矽。原子序数14，相对原子质量28.0855，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上第三周期，IVA族的类金属元素。
硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第一位的氧（49.4%）。
发现简史
1787年，拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。
1800年，戴维将其错认为一种化合物。
1811年盖-吕萨克和泰纳尔（Thenard, Louis Jacques）加热钾和四氟化硅得到不纯的无定形硅，根据拉丁文silex（燧石）命名为silicon。
1811年，Gay-Lussac和Thenard以矽（硅）的四氟化物与碱土金属反应，发现在反应当中生成赤褐色的化合物（可能是含不纯物无定形的矽）。
1823年，硅首次作为一种元素被永斯·雅各布·贝采利乌斯发现，并于一年后提炼出了无定形硅，其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。
1823年，Berzelius以氧化矽（硅）的粉末，加以铁，碳的混和物在高温下加热，得到矽（硅）化铁。但是为了抽取纯的矽（硅），他使用矽（硅）-氟-钙的化合物，干烧之后得到的固体，加水分解得到纯的矽（硅）。
发现硅的荣誉归属于瑞典化学家Jöns Jacob Berzelius，在斯德哥尔摩（瑞典首都）于1824年，他通过加热氟硅酸钾和钾获取了硅。这个产物被硅酸钾污染，但他把它放在水中搅拌，会与之反应，因此得到了相对纯净的硅粉末。
1824年永斯·雅各布·贝采利乌斯用同样的方法，但经过反复洗涤除去其中的氟硅酸，得到纯无定形硅。
结晶性的矽则到了1854年才被提炼出来。矽（硅）的拉丁文是silicium，意为"坚硬之石"。
1854年H·S·C·德维尔第一次制得晶态硅。
单晶硅及抛光硅片
硅名称的由来：英文silicon，来自拉丁文的silex，silicis，意思为燧石（火石）。 民国初期，学者原将此元素译为“硅”而令其读为“xi（圭旁确可读xi音）”（又，“硅”字本为“砉”字之异体，读huo）。然而在当时的时空下，由于拼音方案尚未推广普及，一般大众多误读为gui。由于化学元素译词除中国原有命名者，多用音译，化学学会注意到此问题，于是又创 “矽”字避免误读。台湾沿用“矽”字至今。中国大陆在1953年2月，中国科学院召开了一次全国性的化学物质命名扩大座谈会，有学者以“矽”与另外的化学元素“锡”和“硒”同音易混淆为由，通过并公布改回原名字“硅”并读“gui”，但并未意识到其实“硅”字本亦应读xi音。有趣的是，矽肺与矽钢片等词汇至今仍用矽字。在香港，两用法皆有，但“矽”较通用。
矿藏分布
硅的丰度，引起早期化学家的兴趣。矽（硅）在地球表面的含量仅次于氧，占有将近28%.但是矽（硅）元素并非最早被发现的元素，那是因为从矽（硅）的氧化物中要将矽还原出来是一件非常困难的事。
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。
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，那么硅对于地壳来说，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
硅原子结构三维图
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2.32-2.34g/cm3，熔点1410℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体。不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液。硬而有金属光泽。
系列 | 类金属 |
族 | ⅣA族 |
周期 | 3 |
元素分区 | p区 |
常见化合价 | -4， 4 |
硬度 | 6.5 |
地壳含量 | 25.7% |
弹性模量 | 190GPa |
密度 | 2.33g/cm³（18℃） |
熔点 | 1687K（1414℃） |
沸点 | 3173K（2900℃） |
摩尔体积 | 12.06×10-6 m3/mol |
汽化热 | 384.22 kJ/mol |
熔化热 | 50.55 kJ/mol |
蒸气压 | 4.77Pa（1683K） |
间接带隙 | 1.1 eV （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；
采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系，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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
22Si | 14 | 8 | 22.03453(22)# | 29(2)ms | 0 | ||
23Si | 14 | 9 | 23.02552(21)# | 42.3(4)ms | 3/2 # | ||
24Si | 14 | 10 | 24.011546(21) | 140(8)ms | 0 | ||
25Si | 14 | 11 | 25.004106(11) | 220(3)ms | 5/2 | ||
26Si | 14 | 12 | 25.992330(3) | 2.234(13)s | 0 | ||
27Si | 14 | 13 | 26.98670491(16) | 4.16(2)s | 5/2 | ||
28Si | 14 | 14 | 27.9769265325(19) | 稳定 | 0 | 0.92223(19) | 0.92205-0.92241 |
29Si | 14 | 15 | 28.976494700(22) | 稳定 | 1/2 | 0.04685(8) | 0.04678-0.04692 |
30Si | 14 | 16 | 29.97377017(3) | 稳定 | 0 | 0.03092(11) | 0.03082-0.03102 |
31Si | 14 | 17 | 30.97536323(4) | 157.3(3)min | 3/2 | ||
32Si | 14 | 18 | 31.97414808(5) | 170(13)a | 0 | ||
33Si | 14 | 19 | 32.978000(17) | 6.18(18)s | （3/2 ） | ||
34Si | 14 | 20 | 33.978576(15） | 2.77(20) s | 0 | ||
35Si | 14 | 21 | 34.98458(4) | 780(120) ms | 7/2-# | ||
36Si | 14 | 22 | 35.98660(13) | 0.45(6)s | 0 | ||
37Si | 14 | 23 | 36.99294(18) | 90(60)ms | （7/2-）# | ||
38Si | 14 | 24 | 37.99563(15) | 90# ms | 0 | ||
39Si | 14 | 25 | 39.00207(36) | 47.5(20) ms | 7/2-# | ||
40Si | 14 | 26 | 40.00587(60) | 33.0(10) ms | 0 | ||
41Si | 14 | 27 | 41.01456(198) | 20.0(25) ms | 7/2-# | ||
42Si | 14 | 28 | 42.01979(54)# | 13(4) ms | 0 | ||
43Si | 14 | 29 | 43.02866(75)# | 15# ms | 3/2-# | ||
44Si | 14 | 30 | 44.03526(86)# | 10# ms | 0 |
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，而用括号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-28（92.2%）、Si-29（4.7%）和Si-30（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，可以溶于碱金属氢氧化物溶液中，产生（偏）硅酸盐和氢气。
硅原子结构二维图
硅原子位于元素周期表第IV主族，它的原子序数为Z=14，核外有14个电子。电子在原子核外，按能级由低硅原子到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。
正因为硅原子有如此结构，所以有其一些特殊的性质：最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质（除氟化氢和碱液以外）发生反应；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。
分类：纯净物、单质、非金属单质。
（1）与单质反应
