C和Si同一主族,为什么CO2是分子晶体,而SiO2为原子晶体?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/10 09:13:44

两个分子的轨道杂化方式不一样
CO2的结构是O=C=O,是SP杂化
SiO2结构是
***O
****|
-O-S-O-
****|
***O
是SP3杂化
主要原因大概就是C原子半径比较小,杂化出来双键的能量比较低
而Si半径要大一些,倾向于杂化出来单键
涉及到杂化轨道电子云重叠大小的问题

固态CO2(干冰)的晶体结构单元是CO2分子,维持晶格的是较弱的分子间作用力即范德华力,所以晶体易熔、易挥发,与此相反SiO2中的硅原子处在正四面体的中心,分别以共价单键同处十正四面体顶角的四个氧原子键合形成SiO4四面体,Si-O键在空间不断重复,形成体形大的巨型晶体,不存在离子,在这样的结构中硅原子与氧原子之比为1:2,组成的最简式是SiO2,它与代表一个单分子的CO2的意义完全不一样。硅氧键的键长和键能都很大,所以二氧化硅的硬度、熔点、沸点很高于二氧化碳。所以二氧化碳是共价型的分子晶体,而二氧化硅是原子晶体。

CO2: 范德华力
SiO2:共价键
微粒间通过分子间作用力,而形成的晶体为分子晶体;共价化合物一般为分子晶体,但SiO2、SiC等为原子晶体

CO2是由3个原子组成的分子,而SiO2是一个由四面体的Si原子组成的巨大网状的分子,其分子量接近无限大。

内部结构不同,就象碳有石墨和金刚石等