ケイ素 (Si)
元素 14 · 半金属 · 28.085 u
電子殻ごとの電子数: 2, 8, 4
ケイ素は地殻中で2番目に多く存在する元素で、コンピューター産業全体を支える半導体である。自然界ではほぼすべてシリカやケイ酸塩として存在する。
砂浜の砂とスマートフォンのプロセッサは、化学的には同じ出発物質である。
- 原子番号
- 14
- 原子質量
- 28.085 u
- 電子配置
- [Ne] 3s² 3p²
- 族・周期・ブロック
- 14 · 3 · p
- 酸化数
- −4, +2, +4
- 電気陰性度
- 1.9 (Pauling)
- 融点
- 1,414 °C
- 沸点
- 3,265 °C
- 密度
- 2.3296 g/cm³
- 常温での状態
- 固体
- 外観
- 青灰色の光沢を持つ結晶質固体
- 発見
- Jöns Jacob Berzelius, 1854
CIAAW区間値 [28.084, 28.086]
炭素族
用途
- マイクロチップと太陽電池
- ガラスとセラミック
- シリコーンゴムとシーラント
- 鉄やアルミニウムの合金添加剤
原子構造
ケイ素の中性原子は14個の陽子と14個の電子を持つ。最も多く存在する同位体はおよそ14個の中性子を持ち、これが質量数28の由来である。中性子の数が変われば同位体が変わり、陽子の数が変われば別の元素になる。
これらの電子は内側の電子殻から順に配置され、電子殻ごとの電子数は2, 8, 4である。軌道表記では[Ne] 3s² 3p²となる。
3D electron orbitals
See where ケイ素's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.
周期表における位置
発見と名前の由来
ケイ素はJöns Jacob Berzeliusによって1854年に発見された。名前の由来：ラテン語のsilex（火打石）から。
さらに調べる
原子量はIUPAC/CIAAWに基づき、物理的性質は米国国立医学図書館のPubChemに基づく。実測されていない値は推定値ではなく「未測定」として示している。
関連する計算機
よくある質問
ケイ素の原子量はいくつか。
ケイ素の標準原子量は28.085で、IUPACの同位体組成・原子量委員会（CIAAW）が定めている。天然の同位体組成が産地によって変動するため、IUPACはこれを区間[28.084, 28.086]としても公表している。
ケイ素の陽子・中性子・電子の数はそれぞれいくつか。
ケイ素は14個の陽子を持つ。原子番号はそのまま陽子の数を表し、これがケイ素をケイ素として決定づける値である。中性の原子では電子の数も陽子と同じ14個になる。中性子の数は同位体によって異なるが、最も多く存在する同位体ではおよそ14個で、28 − 14 = 14という関係から求められる。
ケイ素の電子配置はどうなっているか。
ケイ素の電子配置は[Ne] 3s² 3p²である。電子は3個の電子殻に2, 8, 4のように分布する。
ケイ素は金属か。
厳密には違う。ケイ素は半金属（メタロイド）で、金属と非金属を分ける境界線上に位置し、両者の性質を併せ持つ。この性質こそ半導体産業が注目する点である。
ケイ素は何族・何周期に属するか。
ケイ素は14族（炭素族）、第3周期に位置し、pブロックに属する。族は縦の列、周期は横の行を指す。
ケイ素のイオンの価数はいくつか。
ケイ素は化合物中でイオン4+ / 4−になることが多い。全体として見ると、とりうる酸化数は−4, +2, +4である。
ケイ素の融点はどのくらいか。
ケイ素は1,414 °Cで融解し、3,265 °Cで沸騰する。室温では固体である。
ケイ素は何に使われるか。
ケイ素の主な用途にはマイクロチップと太陽電池, ガラスとセラミック, シリコーンゴムとシーラント, 鉄やアルミニウムの合金添加剤が挙げられる。ケイ素は地殻中で2番目に多く存在する元素で、コンピューター産業全体を支える半導体である。自然界ではほぼすべてシリカやケイ酸塩として存在する。。
ケイ素を発見したのは誰で、名前の由来は何か。
ケイ素はJöns Jacob Berzeliusによって1854年に発見された。名前の由来：ラテン語のsilex（火打石）から。