Kremniyning kristall panjarasi yoqlari markazlashgan kubik bo‘lib, olmos turiga mansub, panjara parametri a = 0,54307 nm (yuqori bosimlarda kremniyning boshqa polimorf modifikatsiyalari ham olingan). Si—Si bog‘i C—C bog‘iga qaraganda uzunroq bo‘lgani uchun kremniyning qattiqligi olmosnikidan ancha past. Kremniy mo‘rt bo‘lib, faqat 800 °C dan yuqori haroratda plastik xususiyatga ega bo‘ladi.

Quyidagi nurlanish uchun shaffofdir: infraqizil nurlanish (to‘lqin uzunligi 1 dan 9 mikrometrgacha).

Monokristall shakldagi elementar kremniy taqiqlangan zonasi bilvosita bo‘lgan yarimo‘tkazgich hisoblanadi. Xona haroratida taqiqlangan zona kengligi 1,12 eV, harorat T = 0 K — 1,21 eV ga teng. Kremniyda xususiy zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi normal sharoitda taxminan 1,5⋅10¹⁰ sm⁻³.

Kristall kremniyning elektrofizik xossalariga undagi aralashmalar sezilarli ta'sir ko‘rsatadi. Kovakli o‘tkazuvchanlikka ega kremniy kristallarini olish uchun tarkibiga III guruh elementlarining, jumladan bor, alyuminiy, galliy, indiy atomlari kiritiladi. Elektron o‘tkazuvchanlikka ega kristallarni olish uchun esa kremniyga V guruh elementlarining, jumladan fosfor, mishyak, surma.

Kremniy asosidagi elektron qurilmalarni yaratishda asosan monokristallning sirtga yaqin qatlami (qalinligi o‘nlab mkm gacha) ishlatiladi. Shu sababli kristall sirtining sifati kremniyning elektrofizik xossalariga va mos ravishda yaratilayotgan elektron qurilmaning xususiyatlariga jiddiy ta'sir ko‘rsatishi mumkin. Ayrim qurilmalarni ishlab chiqarishda monokristall sirtini o‘zgartiruvchi texnologiyadan, masalan, kremniy sirtini turli kimyoviy reagentlar bilan ishlov berish va nurlantirishdan foydalaniladi.

Monokristall kremniyning ayrim elektrofizik parametrlari normal sharoitda

• Dielektrik singdiruvchanlik: 12
• Elektronlarning harakatchanligi: 1200—1450 sm²/(V·s).
• Kovaklarning harakatchanligi: 500 sm²/(V·s).
• Taqiqlangan zona kengligi 1,21 eV (0 K haroratda).
• Erkin elektronlarning yashash vaqti: 5 ns — 10 ms.
• Elektronlarning erkin yugurish yo‘li uzunligi: taxminan 1 mm.
• Kovaklarning erkin yugurish yo‘li uzunligi: taxminan 0,2—0,6 mm.
• Zaryad tashuvchilarning xususiy konsentratsiyasi: 5,81⋅10¹⁵ m⁻³ (300 K da).

Uglerod atomlaridagi kabi, kremniy atomlariga ham sp³-gibridlanish holati xos. Shu sababli sof kristall kremniy koordinatsion soni 4 bo‘lgan olmosga o‘xshash kubik kristall panjara hosil qiladi. Unda kremniy to‘rt valentli bo‘lib, qo‘shni kremniy atomlari bilan kovalent bog‘lar orqali bog‘langan. Birikmalarda ham kremniy odatda oksidlanish darajalari +4 yoki −4 bo‘lgan to‘rt valentli element sifatida namoyon bo‘ladi. Kremniyning ikki valentli birikmalari ham ma'lum, masalan, kremniy monooksidi — SiO.

Normal sharoitda kremniy kimyoviy jihatdan kam faol. Uning bunday inertligi sirtining passivlanishi , ya'ni kremniy dioksidi ning nanometr qalinlikdagi qatlami bilan qoplanishi bilan bog‘liq. Bu qatlam kislorod, havo yoki suv (suv bug‘i) ishtirokida darhol hosil bo‘ladi.

Oddiy haroratda kremniy faqat gazsimon ftor bilan faol reaksiyaga kirishadi va bunda uchuvchan kremniy tetrafloridi ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4}$:

${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}+2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4\uparrow }$.

Harorat 400—500 °C dan oshganda kremniy boshqa galogenlar — xlor, brom va yod bilan reaksiyaga kirishadi va mos ravishda oson uchuvchan tetragalogenidlar hosil qiladi. Bunda ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{X}{\phantom{A}}_4}$, ${\displaystyle \mathrm{X}}$ — galogen; bundan tashqari, murakkabroq tarkibli galogenidlar ham hosil bo‘lishi mumkin.

Harorat 400—500 °C dan oshganda kremniy kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Natijada quyidagi modda hosil bo‘ladi — kremniy dioksidi SiO₂:

${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{400-500{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2}$.

hosil qiladi. Bu jarayonda sirtdagi dioksid qatlamining qalinligi ortadi. Oksidlanish tezligi atomar kislorodning dioksid pardasi orqali diffuziyalanishi bilan cheklanadi.

SiO₂ ni kremniy bilan 1200 °C dan yuqori haroratda qaytarganda kremniy(II) oksidi — SiO hosil bo‘ladi:

${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}+\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{t}>1200{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }2\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}}$.

Bu jarayon kremniy monokristallarini yo‘naltirilgan kristallanish orqali, xususan, Choxralskiy usullari bilan o‘stirishda ham kuzatiladi. Ushbu usullarda kremniyni eng kam ifloslantiruvchi material sifatida kremniy dioksididan yasalgan tigellar qo‘llanadi.

Kremniy vodorod bilan bevosita reaksiyaga kirishmaydi. Kremniyning vodorodli birikmalari — silanlar — umumiy formulasi ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_{\mathrm{n}}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{\text{2}𝑛\text{+2}}}$ bo‘lgan moddalar bilvosita usulda olinadi. Monosilan ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4}$ (uni ko‘pincha shunchaki silan deb atashadi) faol metall silitsidlarini kislotalar eritmasi bilan reaksiyaga kiritish orqali ajratib olinadi, masalan:

${\displaystyle \mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}+4\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶2\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\uparrow }$

Ushbu reaksiyada hosil bo‘ladigan silan ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4}$ tarkibida boshqa silanlarning, jumladan disilan ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_6}$ va trisilan ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_3\mathrm{H}{\phantom{A}}_8}$ning ham aralashmalari bo‘ladi. Ularning molekulalarida kremniy atomlari bir-biri bilan oddiy bog‘lar orqali bog‘langan zanjir hosil qiladi ${\displaystyle (-\mathrm{S}\mathrm{i}-\mathrm{S}\mathrm{i}-\mathrm{S}\mathrm{i}-)}$.

Kremniy azot va bor bilan taxminan 1000 °C haroratda reaksiyaga kirishib, mos ravishda kremniy nitridi Si₃N₄ va termik hamda kimyoviy jihatdan barqaror boridlar — tarkibi turlicha bo‘lgan SiB₃, SiB₆ va SiB₁₂.

Harorat 1000 °C dan oshganda kremniy karbidi SiC (karborund) olinadi. Bu ikki elementli birikma bo‘lib, kremniy va uning Mendeleyev jadvalidagi eng yaqin analogi — ugleroddan tashkil topgan. Ushbu karbid yuqori qattiqlik va kimyoviy inertlik bilan ajralib turadi:

${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}+\mathrm{C}\stackrel{\mathrm{t}>1000{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{C}}$.

Bunda kremniy suyuqlanmasi (1415 °C) izostatik presslash orqali zich pishirilgan mayda donachali grafit ning yirik bo‘laklari bilan uzoq vaqt kontaktda bo‘lishi mumkin. Bunda grafit deyarli erimaydi va kremniy bilan reaksiyaga kirishmaydi.

Karborund asosan abraziv material sifatida keng qo‘llanadi.

Davriy sistemaning quyida joylashgan 4-guruh elementlari (germaniy, qalay, qo‘rg‘oshin), shuningdek, qator boshqa metallar kremniyda cheksiz miqdorda eriy oladi.

Kremniy metallar bilan qizdirilganda (${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{e}}$) ular bilan quyidagi birikmalar hosil bo‘lishi mumkin — silitsidlar:

${\displaystyle m\mathrm{S}\mathrm{i}+n\mathrm{M}\mathrm{e}\stackrel{\mathrm{t}{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{M}\mathrm{e}{\phantom{A}}_n\mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_m}$.

Silitsidlarni ikki guruhga ajratish mumkin: ion-kovalent ( ishqoriy va ishqoriy-yer metallarning ${\displaystyle \mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i},}$ ${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}}$ tipidagi silitsidlari va boshqalar) hamda metallga o‘xshash ( o‘tish metallari silitsidlari). Faol metallarning silitsidlari kislotalar ta'sirida parchalanadi, o‘tish metallari silitsidlari esa kimyoviy jihatdan barqaror bo‘lib, kislotalar ta'sirida parchalanmaydi.

Metallga o‘xshash silitsidlarning erish harorati yuqori ( 2000 °C gacha). Ko‘pincha quyidagi tarkibli metallga o‘xshash silitsidlar hosil bo‘ladi: ${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{i},}$ ${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{e}{\phantom{A}}_3\mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2,}$ ${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{e}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_3,}$ ${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{e}{\phantom{A}}_5\mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_3}$ va ${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2}$. Metallga o‘xshash silitsidlar kimyoviy jihatdan inert bo‘lib, hatto yuqori haroratlarda ham kislorod ta'siriga chidamli.

Kremniy temir bilan evtektik aralashma hosil qiladi. Bu esa materiallarni temir va kremniyning erish haroratlaridan ancha past haroratda pishirib (qotishtirib), ferrosilitsiy keramikasi olish imkonini beradi.

Kremniyga kremniyorganik birikmalar hosil qilish xosdir. Ularda kremniy atomlari bir yoki bir nechta organik o‘rinbosar bilan bog‘langan ${\displaystyle \mathrm{R}{\phantom{A}}_2=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3}$, ${\displaystyle \mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_5}$, ${\displaystyle \mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_5}$, ${\displaystyle \mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3}$ va boshqalar.

Olish reaksiyasiga misol:

${\displaystyle 2\mathrm{Z}\mathrm{n}(\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_5){\phantom{A}}_2+\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{S}\mathrm{i}(\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_5){\phantom{A}}_4+2\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2}$.

Kremniyni yemirish uchun ko‘pincha ftorid va nitrat kislotalar aralashmasi — «imperator suvi» qo‘llanadi. Ayrim maxsus yemiruvchi eritmalarga xrom angidridi va boshqa moddalar qo‘shiladi. Kislota bilan yemirish paytida eritma tezda qaynash haroratigacha qiziydi va yemirish tezligi bir necha barobar oshadi.

1. ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}+2\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{N}\mathrm{O}\uparrow +\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow +\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}}$,
2. ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+4\mathrm{H}\mathrm{F}⟶\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4\uparrow +2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}}$,
3. ${\displaystyle 3\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{F}{\phantom{A}}_6+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\downarrow }$.

Kremniyni yemirish uchun ishqorlarning suvli eritmalaridan foydalanish mumkin. Ishqorli eritmalarda kremniyning yemirilishi eritma harorati 60 °C dan oshganda boshlanadi.

1. ${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}+2\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\uparrow }$,
2. ${\displaystyle \mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}}$.

Kremniy birikmalari inson salomatligi, xususan, tirnoq, soch, suyak va teri uchun muhim ekani isbotlangan. Tadqiqotlarda menopauzadan oldingi ayollarda biologik o‘zlashtiriladigan kremniy iste'moli ko‘proq bo‘lsa, suyak to‘qimasining zichligi ham yuqoriroq bo‘lishi ko‘rsatilgan. Shuningdek, kremniy qo‘shimchalari osteoporozli bemorlarda suyak hajmi va zichligini oshirishi mumkin.

Inson organizmining kremniyga kunlik ehtiyoji taxminan 20—30 mg ni tashkil etadi. Homilador ayollar, suyak operatsiyasini boshdan kechirganlar va keksa kishilarga ko‘proq miqdor kerak, chunki yosh ulg‘ayishi bilan a'zolardagi bu element miqdori kamayadi. Bu, asosan, paylar, shilliq qavatlar, qon tomirlarining devorlari, yurak klapanlari, teri va suyak-bo‘g‘im tizimini hosil qiladigan biriktiruvchi to‘qimada kuzatiladi.

Kremniy hujayralardan zaharli moddalar chiqarilishiga yordam beradi, kapillyarlarga ta'sir qilib, ularning devorlarini mustahkamlaydi va elastikligini oshiradi, suyak to‘qimasini mustahkamlaydi, organizmning infeksiyalarga qarshi himoyasini kuchaytiradi va erta qarishning oldini oladi. Teridagi ta'sirlanish va yallig‘lanishni kamaytiradi, umumiy ko‘rinishni yaxshilaydi va terining bo‘shashishiga to‘sqinlik qiladi; soch to‘kilishini kamaytiradi, o‘sishini tezlashtiradi va tirnoqlarni mustahkamlaydi.

Kremniy suyak to‘qimasining shakllanishida, qon tomirlarining elastikligini ta'minlashda, oziq-ovqatdagi kalsiyni o‘zlashtirishda hamda soch va tirnoqlar o‘sishida ishtirok etadi. Shu bois uning tanqisligi suyak kasalliklari, o‘sishning umumiy sekinlashishi, bepushtlik, rivojlanishning yetishmasligi va osteoporoz.

Kremniy dioksidi aynan normal sharoitda qattiq, biologik inert, parchalanmaydigan modda bo‘lib, o‘tkir qirrali mikrozarralardan iborat chang hosil qilishga moyil. Kremniy dioksidi, silitsidlar va silikatlarning aksariyati to‘qimalarni ta'sirlantiradi va fibrozga sabab bo‘ladi. Ular o‘pka to‘qimasida to‘planib, quyidagi og‘ir kasallikni keltirib chiqarishi mumkin: silikoz.

Nafas olish a'zolarini chang zarralaridan himoya qilish uchun changga qarshi respiratorlar qo‘llanadi. Shunga qaramay, shaxsiy himoya vositalari ishlatilganda ham, kremniy birikmalari, ayniqsa kremniy monooksidi changi ko‘p bo‘lgan sharoitda muntazam ishlovchilarning burun-halqum va tomoq shilliq qavatlarida yallig‘lanish belgilari aniqlanadi. Havodagi kremniy uchun ruxsat etilgan eng yuqori konsentratsiya me'yorlari kremniy dioksidi changining miqdoriga bog‘liq. Bu kremniy kimyosining xususiyatlari bilan izohlanadi:

• Sof kremniy ham, kremniy karbidi ham suv yoki havodagi kislorod bilan ta'sirlashganda sirtida o‘tkazmaydigan kremniy dioksidi pardasini hosil qiladi va bu qatlam sirtni passivlaydi;
• Ko‘plab kremniyorganik birikmalar havodagi kislorod va suv bug‘i ta'sirida oksidlanadi yoki gidrolizlanadi, natijada kremniy dioksidi hosil bo‘ladi;
• Kremniy monooksidi (${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}}$) havoda (ba'zan portlash bilan) oksidlanib, yuqori dispersli kremniy dioksidiga aylanishi mumkin.