hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
سيليكون الإنتاج
وفق عملية تشوخرالسكي يؤخَذ سيليكون الخلايا الشمسية ويُصهَر في بواتق من الكوارتز النقي؛ ثم توضَع نواة تبلور من بلّورة سيليكون مرتفع النقاوة في المصهور ثم تُدوّر وتُسحَب إلى الأعلى ببطء، وبذلك يتبلور السيليكون على هيئة بلّورة أحادية منفردة، وتبقى الشوائب في المصهور الموجود في البوتقة. يعتمد المبدأ الفيزيائي لعملية التنقية هذه على انخفاض نقطة التجمّد، وعلى ميل المواد للتبلور على شكل نقي. أمّا في أسلوب الصهر النطاقي فيُستخدَم التسخين بالحثّ الكهرومغناطيسي لتسخين السيليكون وصهره، ثمّ بتمرير بلورة مخلقة أحادية من السيليكون على تماس مباشر على سطح المصهور، ممّا يؤدّي إلى هجرة الشوائب إلى الطور السائل، ويبقى السيليكون بدرجة نقاوة مرتفعة. يُسوّق الشكل النهائي من السيليكون مرتفع النقاوة على شكل رقائق .
يُستخدَم السيليكون بدرجة النقاوة الإلكترونية في صناعة المعالجات ووسائط تخزين البيانات والترانزستورات وغيرها. من أجل استخدامه في تلك التطبيقات الإلكترونية ينبغي أن يتمتّع السيليكون بخواص شبه موصلة، ولذلك فإنّه يُشاب بذرّات عناصر أخرى ملائمة مثل الإنديوم أو الإثمد أو الزرنيخ أو البورون أو الفوسفور؛ ممّا يؤدّي إلى نشوء ظاهرة وصلة الموجب والسالب، ممّا يؤدي بالتالي إلى إمكانية التحكّم الإلكتروني، وهذا ما يجعله ملائماً لتصنيع عناصر أشباه الموصلات. يمكن أن يُحوّل السيليكون اللابلوري بواسطة ليزر إكسيمر إلى سيليكون متعدّد التبلور، وذلك له أهمية في صناعة ترانزستور الغشاء الرقيق على سبيل المثال.
يمكن الحصول على السيليكون مخبرياً من اختزال ثنائي أكسيد السيليكون أو رباعي فلوريد السيليكون باستخدام فلزّات المغنيسيوم أو الألومنيوم:
كما يمكن الحصول على السيليكون اللابلوري من السيليسيدات:
سيليكون النظائر
يتكوّن السيليكون المتوفّر طبيعياً من 3 نظائر مستقرة ألا وهي سيليكون-28 28Si (وفرة طبيعية 92.23%)، وسيليكون-29 29Si (وفرة طبيعية 4.67%)، وسيليكون-30 30Si (وفرة طبيعية 3.10%). ومن بين هذه النظائر، فإنّ السيليكون-29 29Si هو ما يستخدم في الرنين النووي المغناطيسي والرنين المغناطيسي الإلكتروني؛ لأنّه الوحيد الذي لديه مغزل نووي (I = 1/2). تُنتَج هذه النظائر الثلاثة جميعها في المستعرات الأعظمية من النوع Ia؛ وذلك من خلال عملية احتراق الأكسجين؛ كما يُنتَج النظير 28Si في عملية ألفا، ولذلك فهو الأكثر وفرة. تُعرَف عملية اندماج نوى السيليكون-28 28Si مع جسيمات ألفا أثناء عمليات إعادة الترتيب المرافقة للانحلال الضوئي في النجوم باسم «عملية احتراق السيليكون»، وهي المرحلة الأخيرة في تفاعلات الانصهار النجمي قبل الانهيار السريع والانفجار السريع لتلك النجوم لتصبح مستعرات أعظمية من النوع 2.
سيليكون النظائر
هناك عشرون نظيراً مشعّاً للسيليكون، وأكثرها استقراراً هو السيليكون-32 32Si، ويبلغ عمر النصف له 153 سنة؛ والسيليكون-31 31Si، والذي يبلغ عمر النصف له 157.3 دقيقة. إنّ جميع النظائر المشعّة المتبقيّة لا يتجاوز لها عمر النصف السبع ثوان، ومعظم أعمار النصف تلك أقلّ من عُشر الثانية. يوجد هناك مصاوغ نووي وحيد للسيليكون (34mSi)، ويبلغ عمر النصف له أقل من 210 نانوثانية. يخضع النظير 32Si لاضمحلال بيتا ضعيف الشدّة إلى فوسفور-32 32P، ومنه إلى النظير المستقرّ كبريت-32 32S. يمكن أن ينتج النظير سيليكون-31 31Si من التنشيط النيوتروني للسيليكون الطبيعي، وهذا ما يجعله مفيداً في مجال التحليل الكمي، إذ يمكن الكشف عنه بسهولة من اضمحلال بيتّا النمطي إلى النظير فوسفور-31 31P، ويحمل الإلكترون المنبعث طاقة مقدارها 1.48 ميغا إلكترون فولت. يتراوح متوسط عدد الكتلة لنظائر السيليكون بين 22 إلى 44؛ ونمط الاضمحلال المشترك للنظائر التي أعداد كتلتها أقلّ من السيليكون-28 هو نمط β+، مشكّلاً في المقام الأول نظائر الألومنيوم (13 بروتون) كنواتج اضمحلال. أمّا نمط التحلّل الأكثر شيوعًا للنظائر التي أعداد كتلتها أكبر من السيليكون-30 فهو β−، وفيه تتشكّل في المقام الأول نظائر الفوسفور (15 بروتون) كنواتج اضمحلال.
سيليكون النظائر
يمكن للسيليكون أن يصل إلى المحيطات عبر المياه الجوفية والنقل النهري. تتوفر الواردات الضخمة من المياه الجوفية على تركيب نظائري مميّز عن واردات النقل النهري؛ ويساهم ذلك التباين النظائري بين المياه الجوفية ومياه النقل البحري في حدوث اختلاف في قيم النظير سيليكون-30 30Si، وذلك يستخدم كمقياس للنشاط الجيولوجي في المحيطات.
سيليكون الخواص الفيزيائية
يوجد السيليكون في الشروط القياسية من الضغط ودرجة الحرارة على شكل صلب رمادي ذي بريق أزرق، وهو يُصنّف ضمن أشباه الفلزات. يظهر السيليكون خاصّية التمدّد الحراري السلبي مثل الماء، أي أن كثافته في الطور السائل أعلى بقرابة 10-11% من قيمتها في الطور الصلب.
سيليكون الخواص الفيزيائية
لذرّة السيليكون أربعة عشر إلكتروناً؛ وهي تكون في الحالة القاعية ذات توزيع إلكتروني على الشكل Ne] 3s2 3p2]. إذاً توجد أربعة إلكترونات تكافؤ في الغلاف الإلكتروني الخارجي، بالتالي بإمكان ذرّة السيليكون أن تحقّق قاعدة الثمانيات وأن تتبنّى الترتيب الإلكتروني المستقرّ للآرغون بتشكيل أربع روابط تساهمية لتعطي مركّبات كيميائية على النمط SiX4، والتي يكون لها بنية جزيئية رباعية السطوح ذات تهجين مداري من النمط sp3، تحتلّ فيها ذرّة السيليكون المركز، والذرّات الأربع الأخرى على قمم رباعي السطوح. تبلغ قيم أوّل أربع طاقات تأين للسيليكون 786.3 و 1576.5 و 3228.3 و 4354.4 كيلوجول/مول، على الترتيب. تعدّ تلك القيم مرتفعة بالشكل الكافي لاستثناء احتمالية أن تكون كيمياء هذا العنصر ذات سمة أيونية؛ إذ تهيمن عليها السمة التساهمية بالفعل. بالنظر إلى الاتجاهات الدورية فإنّ نصف قطر ذرّة السيليكون في روابطها التساهمية الأحادية (117.6 بيكومتر) يقع وسطاً بين تلك القيم الموافقة لذرّة الكربون (77.2 بيكومتر) ولذرّة الجرمانيوم (122.3 بيكومتر)؛ في حين أنّ القيمة الافتراضية لنصف القطر الأيوني لذرّة السيليكون قد تكون قرابة 40 بيكومتر.
سيليكون الخواص الفيزيائية
يتبلور السيليكون في الشروط القياسية على شكل بنية تساهمية ضخمة على هيئة شبكة بلّورية ثلاثية الأبعاد لها بنية الألماس المكعّبة، ممّا يفسّر الارتفاع النسبي لنقطة الانصهار (1414 °س)، إذ يتطلّب تكسير هذه الروابط التساهمية وتحطيمها الكثير من الطاقة. لا توجد متآصلات من السيليكون عند الضغوط العادية؛ إلّا أنّه يتبنّى أشكالاً بلّورية مختلفة عند ضغوط مرتفعة؛ إذ تؤدّي زيادة الضغط إلى زيادة العدد التناسقي، ممّا يولّد متآصلاً ذا تعبئة متراصّة عند قرابة 40 غيغاباسكال. يغلي السيليكون عند 3265 °س، ورغم الارتفاع النسبي لتلك القيمة فإنها تبقى أقلّ من قيمة نقطة تسامي مجانسه الكربون (3642 °س)؛ كما أنّ للسيليكون حرارة تبخّر أقلّ من الكربون، وذلك يتوافق مع حقيقة أنّ الرابطة Si–Si أضعف من الرابطة C–C. بيّنت الأبحاث أنّه بالإمكان إنشاء بنية من رقائق السيليسين بشكل مشابه للغرافين.
سيليكون الخواص الفيزيائية
ينتمي السيليكون إلى أشباه الموصلات، وتنخفض المقاومية مع ارتفاع درجة الحرارة، ويعود ذلك بسبب وجود فجوة نطاق طاقية صغيرة (1.107 إلكترون فولت) بين أعلى المستويات الطاقية المشغولة بالإلكترونات (نطاق التكافؤ) وبين أخفض المستويات الطاقية غير المشغولة بالإلكترونات (نطاق التوصيل). يقع مستوى فيرمي للسيليكون في منتصف المسافة تقريباً بين نطاقي التكافؤ والتوصيل، بالتالي فإنّ السيليكون النقي هو من المواد العازلة عند درجة حرارة الغرفة. بالمقابل، تؤدّي إشابة السيليكون بعنصر من مجموعة النتروجين (نكتوجين) مثل الفوسفور أو الزرنيخ أو الإثمد إلى توفير إلكترون فائض لكلّ ذرّة شائبة، ممّا يسهّل إثارة الإلكترونات إلى نطاق التوصيل إمّا بأسلوب حراري أو ضوئي، وذلك يولّد شبه موصل من النوع N. بشكل مشابه، فإنّ إشابة السيليكون بعنصر من مجموعة البورون مثل البورون أو الألومنيوم أو الغاليوم تؤدّي إلى توفير مستويات مستقبلة قادرة على التقاط واحتجاز الإلكترونات التي يمكن أن تثار من نطاق التوصيل الممتلئ، ممّا يولّد شبه موصل من النوع p. يؤدّي وصل سيليكون من النوع N مع سيليكون من النوع p إلى تشكيل وصلة الموجب والسالب، والتي تقوم بعمل ثنائي المساري، والذي ينظّم تدفّق الإلكترونات باتجاه واحد.
سيليكون الخواص الكيميائية
إنّ كتل السيليكون البلّوري عادةَ ما تكون خاملة، ولكنّها تصبح ذات نشاط كيميائي أكبر مع ارتفاع درجة الحرارة. وكما هو الحال مع جاره الألومنيوم فإنّ السيليكون يشكّل طبقة رقيقة سطحية من ثنائي أكسيد السيليكون SiO2 والتي تقيه من الأكسدة وتقوم بدور مخمّل. لذلك فإنّ السيليكون لا يتفاعل بشكل ملموس مع أكسجين الهواء عند درجات حرارة دون 900 °س، ولكن عند درجات حرارة أعلى من ذلك يزداد تشكّل طبقة برّاقة من ثنائي الأكسيد بشكل سريع بين درجتي 950 °س و 1160 °س؛ وعند الوصول إلى درجة الحرارة 1400 °س يمكن للنتروجين أن يتفاعل مع السيليكون ليشكّل مجموعة من النتريدات مثل SiN و Si3N4. يمكن للسيليكون أن يتفاعل مع بخار الكبريت عند الدرجة 600 °س، وبخار الفوسفور عند الدرجة 1000 °س. بالرغم من ذلك لا تستطيع طبقة الأكسيد تلك أن تمنع التفاعل مع الهالوجينات، فالفلور يهاجم السيليكون بعنف عند درجة حرارة الغرفة، أمّا الكلور فيقوم بذلك عند الدرجة 300 °س، في حين أنّ البروم واليود يهاجمان السيليكون عند الدرجة 500 °س. لا يتفاعل السيليكون مع أغلب الأحماض الممدّدة، ولكنه يتأكسد ويتعقّد مع مزائج حمض الهيدروفلوريك الحاوية على الكلور أو حمض النتريك ليشكّل الفلوروسيليكات الموافقة. من جهةٍ أخرى فإنّ السيليكون ينحلّ في محاليل القلويات الساخنة ليشكّل السيليكات الموافقة. عند درجات حرارة مرتفعة يتفاعل السيليكون مع هاليدات الألكيل باستخدام النحاس حفّازاً من أجل الحصول على كلوريدات السيليكون العضوية، والتي تعدّ مواداً أوّلية لتحضير البوليميرات السيليكونية. عند انصهاره يصبح السيليكون ذا نشاط كيميائي وتفاعلية كبيرة للغاية، وهو يشكّل سبائك مع أغلب الفلزّات ليشكّل السيليسيدات الموافقة؛ كما أنّه قادر بتلك الحالة المنصهرة على أن يختزل أغلب أكاسيد الفلزّات، لأنّ الحرارة القياسية لتكوين ثنائي أكسيد السيليكون كبيرة. ولذلك الأمر فإنّ الحاويات المخصّصة لمصهور السيليكون ينبغي أن تكون مصنوعة من مواد حرارية خاملة مثل ثنائي اكسيد الزركونيوم، أو البوريدات اللافلزّية.
سيليكون الخواص الكيميائية
يعدّ التناسق رباعي السطوح الطابع البنائي الرئيسي في كيمياء السيليكون، كما هو الحال في كيمياء الكربون. ولكنّ المدارات 3p هي أكثر انتشاراً من مدارات 2p، بالتالي فهي لا تتهجّن بشكل مثالي مع مدارات 3s؛ بالتالي فإن كيمياء السيليكون ومجانساته الأثقل في المجموعة الرابعة عشرة تظهر اختلافاً واضحاً عن كيمياء الكربون. فعلى سبيل المثال، تبلغ قيمة كهرسلبية السيليكون مقدار 1.90، وهي أقلّ بكثير من الكربون (2.55)، لأنّ إلكترونات التكافؤ في السيليكون هي أبعد عن النواة من تلك التي للكربون، وبالتالي تكون قوى التجاذب الكهربائية الساكنة مع النواة أضعف. يؤدّي التطابق الضعيف لمدارات 3p إلى ميل أقلّ للسيليكون كي يشكّل سلاسل طويلة من روابط Si–Si بالمقارنة مع الكربون، وذلك يعكس حقيقة كون الرابطة Si–Si أضعف من نظيرتها C–C. إذ أنّ متوسّط طاقة رابطة Si–Si يبلغ تقريباً 226 كيلوجول/مول، بالمقارنة مع 356 كيلوجول/مول بالنسبة للرابطة C–C. وذلك يؤدّي أيضاً إلى ضعف ميل السيليكون إلى تشكيل روابط مضاعفة بين ذرّاته. بالتالي فهناك تباين واضح بين كيمياء السيليكون والكربون، وخاصّةً في مجال الكيمياء العضوية للكربون؛ كما أنّ معادن السيليكات ذات بنية معقّدة لا تُرى في أكاسيد الكربون.
سيليكون الخواص الكيميائية
من جهةٍ أخرى، يؤدّي وجود عقد قطرية في مدارات 3p عند السيليكون إلى زيادة احتمالية فرط التكافؤ، وذلك يشاهد في مشتقّات السيليكون خماسية وسداسية التناسق، وذلك في الأنيونين -SiX5 و 2-SiF6، على الترتيب. يؤدّي ازدياد الفجوة الطاقية بين المدارات s والمدارات p نزولاً في مجموعة الكربون، فإنّ ثباتية واستقرار الحالة ثنائية التكافؤ تزداد أيضاً، وذلك من الكربون إلى الرصاص، كما تزداد الصفة الفلزّية للعناصر. بناءً على ذلك، فإنّه لا يوجد للسيليكون إلّا البعض القليل من المركّبات ثنائية التكافؤ، وهي غير مستقرّة؛ كما أنّ السيليكون يبدي بعض السمات الفلزّية الأوّلية، وخاصّةً في سلوك مركّباته الأكسجينية، وكذلك في تفاعله مع الأحماض والقواعد (رغم صعوبتها)؛ بالتالي فإنه يصنّف ضمن أشباه الفلزّات أكثر من كونه لا فلزّاً. يشبه السيليكون الجرمانيوم في سلوكه أكثر من الكربون، ويتعزّز هذا التشابه بانكماش المدارات d في الجرمانيوم، ممّا يؤدّي إلى تقارب في حجم الذرة فيه بالنسبة للسيليكون، وذلك بشكل أكبر ممّا يوحيه الاتجاه الدوري.، ولكن بالرغم من ذلك توجد اختلافات جوهرية بين هذين العنصرين، بسبب استقرار التكافؤ الثنائي في الجرمانيوم، وذلك لسمته الفلزّية الأوضح؛ بالإضافة إلى ذلك فإنّ ضعف الرابطة Ge–O بالمقارنة مع Si–O يؤدّي إلى غياب السلاسل البوليميرية عند الجرمانيوم كما هو الحال في البوليميرات السيليكونية.
سيليكون الخواص الكيميائية
يشكل السيليكون عدداً معتبراً من المركّبات الكيميائية، والتي يكون فيها السيليكون رباعي التكافؤ بشكل شبه سائد. يغلب على كيمياء السيليكون الارتباط الوثيق مع ذرّة الأكسجين، فمركّباته الأكسجينية هي الأكثر انتشاراً.
هناك عددٌ كبير من سيليسيدات الفلزّات المعروفة، والتي يطغى عليها سمة عدم وجود تركيب كيميائي بسيط استناداً على التكافؤ وعلى قياس اتحادية العناصر وكذلك على نوع الرابطة الكيميائية. فهناك عددٌ من الصيغ المختلفة التي توجد عليها السيليسيدات مثل M6Si و M5Si و M4Si و M15Si4 و M3Si و M5Si2 و M2Si و M5Si3 و M3Si2 و MSi, M2Si3 و MSi2 و MSi3 و MSi6. تكون السيليسيدات في بنيتها أقرب للبوريدات من الكربيدات، وذلك مثال على العلاقة القطرية بين الكربون والبورون. تكون الحرارة القياسية للتكوين في السيليسيدات مقاربة للبوريدات والكربيدات الموافقة، ولكنها تنصهر عادةً عند درجات حرارة أخفض.
سيليكون الخواص الكيميائية
عادةً ما تُحضَّر السيليسيدات من التفاعل المباشر بين العناصر المكوّنة، فعلى سبيل المثال تتفاعل عناصر الفلزّات القلوية والفلزّات القلوية الترابية مع السيليكون أو ثنائي أكسيد السيليكون لتعطي السيليسيدات الموافقة عند درجات حرارة مرتفعة؛ ويغلب عليها الصفة التساهمية، إذ أنّه من الصعب عزل أنيونات للسيليكون مع تلك العناصر مرتفعة الكهرجابية، ويكون الارتباط على شكل أنيونات 4-Si4 والمتساوية إلكترونياً مع الفوسفور الأبيض P4.
السيلانات هي سلسلة متجانسة من المركّبات الكيميائية المكوّنة من السيليكون والهيدروجين، ولها الصيغة العامة SinH2n + 2، ويعرف منها سلاسل متفرّعة وغير متفرّعة حتى قيمة تصل من n=8؛ كما أن المركّبات الحلقية على الشكل Si5H10 و Si6H12 معروفة أيضاً. أشهر تلك المركّبات هي أحادي السيلان SiH4 وثنائي السيلان Si2H6، واللذان يوجدان في الطور الغازي، أمّا ثلاثي السيلان Si3H8 والسيلانات العليا فهي توجد في الطور السائل في الشروط القياسية.
سيليكون الخواص الكيميائية
كان ألفرد شتوك من الرائدين في دراسة هذه المركّبات؛ وهي يمكن أن تُحضَّر انطلاقاً من سيليسيد المغنيسيوم، كما يمكن أن تُحضَّر من اختزال السيلانات المستبدلة باستخدام مختزل قويّ مثل هيدريد ألومنيوم الليثيوم في وسط من الإيثر عند درجات حرارة منخفضة. يمكن الحصول على السيلانات المستبدلة من تفاعل الأحماض الهالوجينية مع السيليكون بوجود حفّاز من النحاس. عند وجود مستبدلات عضوية مناسبة يمكن للسيلانات أن تعطي بولي سيلانات مستقرّة.
سيليكون الخواص الكيميائية
توجد تحويرات متنوّعة من ثنائي أكسيد السيليكون، الذي يعرف بالاسم الشائع «السيليكا»، في الطبيعة، وهو يدخل في تركيب العديد من المعادن والصخور. تكون أغلب الأشكال البلورية للسيليكا مرتّبة على هيئة رباعيات سطوح متّصلة مع بعضها على شكل سلاسل طويلة جدّاً من {SiO4} تتّصل مع بعضها برؤوسها. وفق هذا الترتيب تحتلّ ذرّة السيليكون المركز، وعلى الرؤوس تتوضّع ذرّات الأكسجين، حيث تتّصل كلّ ذرّة أكسجين بذرّتي سيليكون. يعدّ النمط البلّوري من الشكل ألفا-كوارتز ، من الأنماط المستقرّة ديناميكياً حرارياً عند درجة حرارة الغرفة، وتكون رباعيات السطوح فيها متّصلة ببعضها على شكل سلاسل حلزونية متداخلة، مع وجود طولان مختلفان للرابطة Si–O هما 159.7 و 161.7 بيكومتر؛ أمّا زاوية الرابطة Si–O–Si فتبلغ 144°. يمكن أن تكون جهة الدوران في تلك الترتيبات الحلزونية إمّا يمينية أو يسارية، ولذلك فإنّ بلّورات ألفا-كوارتز ذات فعالية ضوئية. عند الدرجة 537 °س يتغيّر الترتيب بسرعة وبشكل عكوس إلى النمط بيتا-كوارتز  المشابه، والذي تختلف فيه مقدار الزاوية Si–O–Si لتصبح 155°، مع الاحتفاظ بالقساوة. يؤدّي التسخين إلى 867 °س إلى تحوّل طوري آخر إلى بيتا-تريديميت ، والذي تتكسر فيه بعض روابط Si–O ممّا يسمح لرباعيات السطوح {SiO4} أن تشكّل بنية مفتوحة وأقل تراصّاً. يعدّ هذا التحوّل بطيئاً، وعندما يُترَك ليبرد إلى قرابة 120 °س، فإنّه يتحوّل بسرعة وبشكل عكوس إلى بنية ألفا-تريديميت ، الشبيهة ببنية الكوارتز. يتحوّل البيتا-تريديميت إلى الشكل المكعّب من بيتا-كريستوباليت  عند قرابة 1470 °س، والتي توجد بشكل شبه مستقرّ تحت درجة حرارة التحوّل الطوري، وتتحوّل عند التبريد ما بين 200–280 °س إلى النمط ألفا-كريستوباليت  عند حدوث انزياحات صغيرة للذرّات. ينصهر البيتا-كريستوباليت عند الدرجة 1713 °س، ويؤدّي التبريد حينها إلى حدوث تزجيج للسيليكا. تبقى رباعيات السطوح {SiO4} في السيليكا المزجّجة متّصلة مع بعضها برؤوسها، ولكن مع ضياع تناظر ودورية الترتيب البلّوري. بسبب التحوّل البطيء بين هذه الأنماط المذكورة، فإنّه من الممكن للتسخين السريع أن يصهر ألفا-الكوارتز (1550 °س) أو البيتا-تريديميت (1703 °س)؛ من جهةٍ أخرى تغلي السيليكا عند قرابة الدرجة 2800 °س.
سيليكون الخواص الكيميائية
إنّ ثنائي أكسيد السيليكون شبه خاملة كيميائياً، وهو لا يهاجَم من أيّ حمض ما عدا حمض الهيدروفلوريك؛ ولكنّه بالمقابل ينحلّ ببطء في المحاليل القلوية المركّزة، ولكن عملية الانحلال في مصهور الهيدروكسيدات أو الكربونات القلوية تكون أسرع، ممّا يشكّل سيليكات الفلزّات الموافقة. يعدّ الفلور الوحيد من بين العناصر القادر على مهاجمة السيليكا عند درجة حرارة الغرفة ليشكّل رباعي فلوريد السيليكون، يستطيع الهيدروجين والكربون التفاعل مع السيليكا، ولكن عند درجات حرارة تتجاوز 1000 °س.
سيليكون الخواص الكيميائية
تؤدّي إضافة الماء إلى السيليكا إلى انخفاض نقطة انصهارها بقرابة 800 °س، وذلك بسبب حدوث خلخلة جزئية في البنية، فتحلّ روابط Si–OH مكان Si–O–Si في البنية. يؤدّي زيادة تركيز الماء إلى تشكيل هلام السيليكا (السيليكا جل) ، بالإضافة إلى مستعلقات غروانية مميّهة أخرى للسيليكا. إذ توجد العديد من الهيدرات التي تتشكّل في المحاليل الممدّدة، والتي سرعان ما تترسّب وتتكثّف وتتشابك لتعطي العديد من الأحماض السيليسية المبلمرة، فتكون الصيغة العامّة لوحدة التكرار على الشكل [SiOx(OH)4−2x]، وهذا السلوك مشابه لما لعناصر البورون والألومنيوم على سبيل المثال. بالتالي، فعلى الرغم من التمكّن من تحديد بنية بعض الأحماض السيليسية في المحاليل الممدّدة، مثل حمض أورثو السيليسيك
Si(OH)4 وحمض ميتا السيليسيك SiO(OH)2، فإنّه لم يتمكّن من عزلها في الحالة الصلبة.
سيليكون الخواص الكيميائية
يتشكّل ثنائي كبريتيد السيليكون من حرق السيليكون في الكبريت الغازي عند الدرجة 100 °س؛ ويؤدي تسامي المركّب الناتج SiS2 في وسط من النتروجين إلى الحصول على ألياف طويلة بيضاء ومرنة شبيهة بشكلها بالأسبست، وببنيتها بالسيليكا-W، ولكن يفتقد SiS2 التنوّع في البنى الذي يمتلكه SiO2، وهو يتحلمه إلى السيليكا وكبريتيد الهيدروجين. كما يتفاعل بسهولة مع الأمونيا السائلة ليشكّل مركّب إيميدي NH4SH.
سيليكون الخواص الكيميائية
وهو يتفاعل مع كبريتيدات الصوديوم والمغنيسيوم والألومنيوم والحديد ليشكّل مركّبات الثيوسيليكات  الموافقة؛ في حين يعطي التفاعل مع الإيثانول إلى الحصول على رباعي إيثيل أورثو السيليكات وكبريتيد الهيدروجين. يؤدّي تفاعل كبريتيد الهيدروجين مع رباعي هاليدات السيليكون إلى الحصول على ثيوهاليدات  السيليكون المختلفة. يمكن الحصول على نتريد السيليكون Si3N4 من التفاعل المباشر بين السيليكون والنتروجين فوق الدرجة 1300 °س، ولكن يمكن الحصول على هذا المركّب بأسلوب أفضل من تسخين السيليكا مع الفحم في جوّ من غازي النتروجين والهيدروجين عند الدرجة 1500 °س. يعدّ مركّب نتريد السيليكون من المواد السيراميكية وهي مادّة خاملة كيميائياً وحرارياً، كما أنّها كثيفة وذات صلادة مرتفعة (9 على مقياس موس). من المواد الحرارية المشابهة مركّب Si2N2O، والذي يتشكّل من تسخين السيليكون والسيليكا عند الدرجة 1450 °س في جوّ من الآرغون حاوٍ على 5% من النتروجين. تتكوّن البنية من تناوب ذرّات السيليكون رباعي التناسق مع النتروجين ثلاثي التناسق في شبكة سداسية متراصّة ومتشابكة مع بعضها البعض بروابط Si–O–Si غير خطّية.
سيليكون الخواص الكيميائية
يعطي تفاعل هاليدات السيليل مع الأمونيا أو مشتقّات ألكيل الأمونيا في الطور الغازي أو في وسط من محلول إيثانولي نواتج مختلفة من مركّبات سيليلاميد  المتطايرة، وهي مجانسات سيليكونية للأمينات.
جرى تحضير العديد من تلك المركّبات، ولكن الأنواع الكيميائية الحاوية على الرابطة SiH–NH غير مستقرّة عند درجة حرارة الغرفة. كما جرى تحضير مناظرات سيليكونية للإيمينات حاوية على الرابطة المزدوجة Si=N، ولكنّها غير مستقرّة أيضاً.
سيليكون الخواص الكيميائية
حُضّر مركّب كربيد السيليكون SiC لأوّل مرة سنة 1891 من الكيميائي إدوارد غودريتش أتشيسون، الذي أطلق عليه اسم كربوروندوم ، وأسّس شركة لإنتاجه. يوجد من كربيد السيليكون أكثر من 250 شكل بلّوري. ما يميّز تعدّد الأشكال في كربيد السيليكون هو وجود عائلة كبيرة من البنى البلّورية المتشابهة، والتي تكون فيها التحويرات بسيطة، فيكون التشابه على بُعدَين اثنين ويختلف في البعد الثالث. بالتالي يمكن النظر إليها على أنها طبقات مكدّسة في تتابع معيّن. يعدّ كربيد السيليكون أكثر مركّب ثنائي للسيليكون ثابت حرارياً، وهو يبدي مظاهر التفكّك بفقدان السيليكون عند درجات حرارة قرابة 2700 °س. إلّا أنّ ثباتيته الكيميائية أقلّ من الحرارية وخاصّةً عند درجات الحرارية المرتفعة، إذ يؤدّي إزالة طبقة ثنائي أكسيد السيليكون الواقية عليه بالتفاعل مع مصهور الهيدروكسيدات أو الكربونات إلى أكسدته تلقائياً؛ كما أنه يُهاجَم من غاز الكلور عند الدرجة 1000 °س ليشكّل الكلوريدات الموافقة.
سيليكون الخواص الكيميائية
بسبب التقارب في قوة الرابطة الكيميائية بين Si–C و C–C، فإن مركّبات السيليكون العضوية غالباً ما تكون مستقرّة كيميائياً وحرارياً. فعلى سبيل المثال يمكن أن يُقطّر مركّب SiPh4 (رباعي فينيل السيلان} ) في الهواء حتى بالقرب من نقطة غليانه (428 °س)، وكذلك الأمر مع مشتقّاته Ph3SiCl و Ph2SiCl2، التي تغلي عند 378 °س و305 °س، على الترتيب. وبشكل أبعد من ذلك، هناك تشابه إلى حدّ ما بين كيمياء الكربون العضوية وكيمياء السيليكون تبعاً للقدرة على تشكيل سلاسل طويلة وروابط مضاعفة. ولكن من جهة أخرى هناك اختلافات بسبب كهرجابية السيليكون بالمقارنة مع الكربون، فالرابطة Si–F أقوى من نظيرتها C–F، في حين أن الرابطة C–H أقوى بكثير من Si–H؛ كما أن ارتفاع كهرجابية السيليكون يجعل من قطبية الرابطة Si–H معكوسة بالنسبة للرابطة C–H، فالفرق في الكهرسلبية في الأخيرة هي +0.45 (هيدروجين-كربون)، في حين يبلغ الفرق في Si–H مقدار −0.2 (هيدروجين-سيليكون).بالإضافة إلى ذلك فإنّ السيليكون قادر على التوسّع في ثمانيته الإلكترونية أثناء تشكيل الروابط بشكل لا يوجد في الكربون، وبالتالي هناك بعض التفاعلات السيليكونية العضوية التي لا يوجد مناظر في كيمياء الكربون العضوية.
يمكن الحصول على مركّبات السيليكون العضوية مخبرياً بإجراء تفاعل إضافة سيليل (سيللة ) للمركّبات العضوية من تفاعل كلوريد ثلاثي ميثيل السيليل أو رباعي كلوريد السيليكون مع مركب ليثيوم عضوي أو كاشف غرينيار (مركّب مغنيسيوم عضوي) أو مركّب ألومنيوم عضوي. كما تُحضّر تلك المركّبات مخبرياً من تفاعل إضافة سيليل هيدروجينية ، والذي يتضمّن إضافة الرابطة Si–H إلى رابطة C=C المضاعفة. أمّا صناعياً فيُستحصَل على مركّبات السيليكون العضوية من التفاعل المباشر بين هاليدات الألكيل أو الأريل مع السيليكون بوجود فلز النحاس حفّازاً للعملية. من الأمثلة على المجموعات العضوية السيليكونية واسعة الاستخدام مجموعة ثلاثي ميثيل السيليل، والتي تستخدم مجموعة حماية في التفاعلات العضوية. هناك العديد من المشتقّات الكلوريدية الحاوية على ميثيل السيلان، مثل ميثيل ثلاثي كلورو السيلان أو ثنائي ميثيل ثنائي كلورو السيلان أو كلورو ثنائي ميثيل السيلان. من مجموعات السيليكون العضوية أيضاً كلّ من سيليل الإيثر والسيلوكسان والتريفلات. أمّا من المركّبات المعروفة رباعي ميثيل السيلان، والذي يستخدم مادّة مقياسية من أجل تعيير الانزياح الكيميائي في مطيافية الرنين المغناطيسي النووي. كما يعدّ مركّب تريفلات ثلاثي ميثيل السيليل من أحماض لويس القويّة جدّاً، ويستخدم من أجل تحويل مركّبات الكربونيل إلى أسيتال وإيثر سيليلي إينولي، واللذان يتفاعلان مع بعضهما بشكلٍ مناظر للتفاعل الألدولي.
سيليكون الدور الحيوي
على الرغم من توفّر السيليكات بشكلٍ كبير في القشرة الأرضية، إلّا أنّ هناك عددٌ قليلٌ نسبياً من الكائنات الحيّة القادرة على استخدامه والاستفادة منه حيوياً. من بين هذه الاستثناءات تندرج كلّ من كائنات الدياتوم  والشعوعيات  وكذلك نوع خاصّ من الإسفنجيات السيليسية  والتي تستخدم «السيليكا ذات الأصل الحيوي»  كدعامات بنيوية لهياكلها. وُجدَ أيضاً أنّ إضافة الأورثوسيليكات إلى علف العجول يزيد من نسبة الكولاجين في جلدها وغضاريفها.
في خلايا النباتات الأكثر تقدّماً فتوجد جسيمات سيليكا النبات ، وهي جسيمات مجهرية صلبة، والتي تكون ضرورية للنمو في بعض النباتات مثل الأرز. كما وجد أنّ السيليكون يحسّن من متانة الجدار الخلوي ومن الخواص الدعامية الهيكلية في بعض النباتات الأخرى. تدرس الجمعية الأمريكية لموظفي مراقبة غذاء النبات  إدراج السيليكون ضمن المواد المفيدة للنباتات.
سيليكون الدور الحيوي
تستخدم كائنات الدياتوم السيليكونَ ذا الأصل الحيوي؛ والذي يُمتصّ بواسطة «بروتين نقل السيليكون»  من أجل استخدامه بشكل أساسي في دعم هياكل الجدار الخلوي على هيئة محارات دياتومية. يدخل السيليكون إلى المحيطات بشكل منحلّ على هيئة حمض السيليسيك أو سيليكات. تعدّ الدياتومات من المستهلكين الرئيسيّين لهذا النوع من السيليكون، وتساهم بشكل كبير في التأثير على تركيز السيليكون في المحيطات، ويعدّ السيليكون بذلك شكلاً من أشكال المغذّيات، فيزيد بذلك أعداد الكائنات الدياتومية في المستويات العليا الضحلة، وذلك يؤثّر بالنهاية على تركيز السيليكون في المستويات الأعمق في المحيطات. تدعى ظاهرة حركة السيليكون بين المستويات متفاوتة العمق في المحيطات باسم «الثلج البحري» ؛ وهي تتضمّن الانتقال السفلي للدقائق المعلقة من المواد العضوية مع مزيج المواد العضوية المنحلّة. بالتالي فإنّ هذه الظاهرة تؤثّر في النهاية على تركيز المغذّيات في المستويات العميقة في المحيطات.
سيليكون الدور الحيوي
تعدّ الكائنات الدياتومية من العوالق النباتية في المناطق الساحلية، وهي تساهم في إنتاج السيليكون ذي الأصل الحيوي؛ أمّا في المحيطات المفتوحة، فإنّ للدياتومات دورٌ أقلّ في إنتاج السيليكا. من جهةٍ أخرى، تساهم الدياتومات في الدوّامات المحيطية في شمالي المحيطين الأطلسي والهادي بنسبة 5-7% من الإنتاج السنوي العالمي للسيليكا؛ أمّا الأقسام الجنوبية من المحيطات فهي تعطي قرابة ثلث الإنتاج السنوي العالمي من السيليكا ذات الأصل الحيوي؛ وذلك التباين يظهر الانقسام في الحركة الجيوكيميائية الحيوية بين القسمين الشمالي والجنوبي لتلك المحيطات.
هناك بعض الدلائل التي تشير إلى أنّ السيليكون قد يكون ضرورياً لصحّة الأظافر والشعر والعظام وأنسجة الجلد عند الإنسان؛ فعلى سبيل المثال، فقد أظهرت بعض الدراسات أنّ النساء في مرحلة ما قبل انقطاع الطمث اللواتي لديهنّ حمية غذائية مرتفعة المحتوى من السيليكون يكون لديهنّ كثافة عظام أكبر، وأن المكمّلات الغذائية الحاوية على السيليكون يمكن أن تزيد من حجم العظام وكثافتها في المرضى الذين يعانون من هشاشة العظام. يُحتاج إلى السيليكون من أجل اصطناع الإيلاستين والكولاجين، واللذان يدخلان في تركيب الشريان الأبهر في جسم الإنسان؛ ولذلك يصنّف السيليكون من البعض على أنّه من العناصر المغذّية. بالرغم من ذلك، فإنّه من الصعب البرهان على اضطرار جسم الإنسان له، بسبب أنّ السيليكون متوفّر جدّاً، ومن الصعب لذلك فحص الأعراض الناجمة عن نقص وعوز هذا العنصر.