ケイ素
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/11/10 06:07 UTC 版)
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| 外見 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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暗灰色  ケイ素のスペクトル線 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 一般特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 名称, 記号, 番号 | ケイ素, Si, 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 分類 | 半金属 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 族, 周期, ブロック | 14, 3, p | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 28.0855(3) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子配置 | [Ne] 3s2 3p2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子殻 | 2, 8, 4（画像） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 相 | 固体 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度（室温付近） | 2.3290 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 融点での液体密度 | 2.57 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 融点 | 1687 K, 1414 °C, 2577 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 2628 K, 2355[1] °C, 4271 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 融解熱 | 50.21 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸発熱 | 359 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱容量 | (25 °C) 19.789 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸気圧 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 酸化数 | 4, 3 , 2 , 1[2] −1, −2, −3, −4 (両性酸化物) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気陰性度 | 1.90（ポーリングの値） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| イオン化エネルギー | 第1： 786.5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 第2： 1577.1 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3： 3231.6 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半径 | 111 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 共有結合半径 | 111 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| ファンデルワールス半径 | 210 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| その他 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 結晶構造 | 立方晶系 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 磁性 | 反磁性[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気抵抗率 | (20 °C) 103 [4]Ω⋅m | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱伝導率 | (300 K) 149 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱膨張率 | (25 °C) 2.6 μm/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 音の伝わる速さ （微細ロッド） |
(20 °C) 8433 m/s | ||||||||||||||||||||||||||||||
| ヤング率 | 185[4] GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 剛性率 | 52[4] GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 体積弾性率 | 100 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
| ポアソン比 | 0.28[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| モース硬度 | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS登録番号 | 7440-21-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| バンドギャップ energy at 300 K | 1.12 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 主な同位体 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 詳細はケイ素の同位体を参照 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈
- ^ 古代中国語の硅の発音はhuòであることなどから、成 (2012, p. 156) は古代中国語からの転用である説を退けている。
- ^ 当初はxīと呼ばれていたとされ、経緯には諸説ある[5]。
- ^ 中国において「硅」が定着したのは、1959年以降であり、それ以前は両漢字名が競い合っていた[6]。
- ^ 酸素のイオン半径はケイ素の3倍以上であるため、体積においてはケイ素の0.86 %に対して酸素が93.77 %を占める[7]。
- ^ 「9」（Nine）が15個並ぶことを意味する略称。
- ^ インドは男性のビール摂取量が多く、ビールにはケイ素が多く含まれるため数値が高いと考えられている。シリカ#ろ過助剤を参照のこと。
出典
- ^ T. Michael Duncan, Jeffrey Allen Reimer, Chemical engineering design and analysis: an introduction, p. 25, Cambridge University Press, 1998 ISBN 0521639565
- ^ R. S. Ram et al. “Fourier Transform Emission Spectroscopy of the A2D–X2P Transition of SiH and SiD” J. Mol. Spectr. 190, 341–352 (1998)
- ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
- ^ a b c d http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/Si
- ^ a b 成 2012, pp. 155–156.
- ^ 成 2012, p. 156.
- ^ a b c 酒井 2003, pp. 48–49.
- ^ 岸川利郎 (1990). ユーザーエンジニアのための光学入門. オプトロニクス. ISBN 4-900474-30-4
- ^ B. Andreas et al. (2011). “Determination of the Avogadro Constant by Counting the Atoms in a 28Si Crystal”. Physical Review Letters (American Physical Society) 106: 030801. doi:10.1103/PhysRevLett.106.030801.
- ^ ユリス・ナルダン フリーク Part.2、WebChronos、2020年2月11日
- ^ オリエントスター来し方70年 煌めきのクライマックス、WebChronos、2021年2月5日
- ^ SAND AND GRAVEL(INDUSTRIAL), アメリカ地質調査所
- ^ Wacker Polysilicon: Expansion Announcement June 2006（Wacker 社による生産量拡大のアナウンス資料）
- ^ 河本洋、奥和田久美、高純度シリコン原料技術の開発動向（科学技術政策研究所）2016年3月5日時点のアーカイブ。
- ^ New Energy Finance Predicts 43% Solar Silicon Price Drop, greentechmedia, 18 August 2008
- ^ mad science. オライリー・ジャパン. (５/21). pp. 183,184,185
- ^ 植田和利, 伊東和彦, 上原誠一郎, 佐藤博樹「太陽炉を利用したマグネシウムによる二酸化ケイ素の還元とその教材化」『科学教育研究』第40巻第1号、日本科学教育学会、2016年、 39-45頁、 doi:10.14935/jssej.40.39、 ISSN 0386-4553、 NAID 130005144680。
- ^ a b c d e “SILICON AND BONE HEALTH”. The journal of nutrition, health & aging 11 (2). (2007). PMID 17435952.
- ^ John Emsley (2011). Nature’s Building blocks (New Edition ed.). Oxford University Press. p. 482. ISBN 978-0-19-960563-7
- ^ “A provisional database for the silicon content of foods in the United Kingdom”. British Journal of Nutrition 94. (2005). doi:10.1079/BJN20051542. PMID 16277785.
- ^ ケイ素、ケイ素化合物 - 「健康食品」の安全性・有効性情報（国立健康・栄養研究所）
- ^ “Renal silica calculi in an infant”. International Journal of Urology 11 (2). (Feb 2004). doi:10.1111/j.1442-2042.2004.00746.x. PMID 14706018.
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