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二氧化硅是一種無機物，化學式為SiO?，硅原子和氧原子長程有序排列形成晶態二氧化硅，短程有序或長程無序排列形成非晶態二氧化硅。二氧化硅晶體中，硅原子位于正四面體的中心，四個氧原子位于正四面體的四個頂角上，許多個這樣的四面體又通過頂角的氧原子相連，每個氧原子為兩個四面體共有，即每個氧原子與兩個硅原子相結合。二氧化硅的最簡式是SiO2，但SiO2不代表一個簡單分子(僅表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個數之比)。純凈的天然二氧化硅晶體，是一種堅硬、脆性、不溶的無色透明的固體，常用于制造光學儀器等。

晶態二氧化硅的熔點1723℃，沸點2230℃，不溶于水。除氟氣和氫氟酸外，二氧化硅跟鹵素、鹵化氫和無機酸均不反應，但能溶于熱的濃堿、熔融的強堿或碳酸鈉中。此外，高溫時二氧化硅能被焦炭、鎂等還原。常溫時強堿溶液與SiO2會緩慢反應生成硅酸鹽，故貯存強堿溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞（玻璃中含SiO2），否則會生成有黏性的硅酸鈉Na2SiO3，使瓶塞和瓶口黏結在一起。由于SiO2能與氫氟酸反應，因此不能用玻璃容器盛放氫氟酸。