二氧化硅

二氧化硅
识别
CAS号	7631-86-9
性质
化学式	SiO2
摩尔质量	60.1 g·mol−1
外观	白色粉末（完全純二氧化硅）
密度	2.2
熔点	1650 (±75) °C
沸点	2230 °C
溶解度（水）	0.012 g/100ml
结构
分子构型	四方晶系
危险性
警示术语	R：R42-R43-R49
安全术语	S：S22-S36-S37-S45-S53
NFPA 704	0 0 0
闪点	不可閃燃
相关物质
其他阳离子	二氧化碳 二氧化鍺 二氧化錫 二氧化鉛
相关化学品	矽酸
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

二氧化硅（化学式：SiO₂）是一种酸性氧化物，对应水化物为硅酸（H₂SiO₃）。二氧化硅是硅最重要的化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%，其存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。

结构

SiO₄四面体

SiO₂晶体有多种晶型，其基本结构单元是四面体，每个Si周围结合4个O，Si在中心，O在四个顶角；许多这样的四面体又通过顶角的O相连接，每个O为两个四面体所共有，即每个O与2个Si相结合。实际上，SiO₂晶体是由Si和O按1：2的比例所组成的立体网状结构的晶体。因此，通常用SiO₂来表示二氧化硅的组成。SiO₄四面体不仅存在于SiO₂晶体中，而且存在于所有硅酸盐矿石中，是构成多姿多彩的硅酸盐世界的基本骨架。

物理性质

具有硬度大、耐高温、耐震、电绝缘的性能。可以透过可见光，以及红、紫外线。

化学性质

二氧化硅是酸性氧化物，对应的最高价水化物为硅酸（H₂SiO₃）。 二氧化硅化学性质不活泼，不容易与水和大部分酸发生反应。通常只能与碱性氧化物反应生成盐。氢氟酸（HF）是唯一可以与之反應的酸。

其与氫氟酸反应生成氟化矽的化学方程式为：

$\rm SiO_2+4HF\to SiF_4+2H_2O$

通常只能与碱性氧化物反应生成盐。例如：

$\rm SiO_2+CaO\to CaSiO_3$

与强碱反应生成盐。例如：

$\rm SiO_2+2NaOH\to Na_2SiO_3+H_2O$

空氣中若存在一定濃度的二氧化矽粉粒時，會經人類呼吸進入肺部，引發呼吸器官的相關疾病，例如塵肺症。

用途

SiO₂的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，加上SiO₂在自然界的广泛存在，从古到今都被人类广泛地应用着。 二氧化硅与其它化合物在高温下熔融，快速冷却可以制得玻璃。它也是沙子和石英的主要成分。在半導體和太陽能板等應用中，是目前主要的原料。

仅含二氧化硅单一成分的特种玻璃叫做石英玻璃。二氧化矽與石墨或活泼金属混合可以发生氧化还原反应制得硅单质。

$\rm SiO_2+2C\to Si+2CO$

$\rm 3SiO_2+4Al\to 3Si+2Al_2O_3$