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请化学高手进来讨论关于二氧化硅的问题

2022-01-20 19:59:54 暂无评论 300 网站技术问题 二氧化硅   化学   进来

在SiO2晶体中,1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键,每个硅原子周围结合4个氧原子;同时,每个氧原子跟2个硅原子相结合。

那么,你可能会问,既然1个硅原子和4个氧原子结合而成的,为什么它的化学式是SiO2呢?实际上,SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体。 也就是说,宏观上,Si原子的数量和O原子的数量之比为1:2,所以化学式是SiO2.

(1)二氧化硅晶体中最小环为12元环。

SiO2晶体中Si原子的排列方式和金刚石晶体中碳原子的排列方式是相同的。在金刚石晶体中,每个最小环上有6个碳原子,因此SiO2晶体中每个最小环上有6个Si原子,另外六边形的每条边上都夹入了一个氧原子,所以最小环为12元环。

(2)每个硅原子被12个最小环共有。

如图可以看出,每个硅原子周围有四条边,而每条边又被6个环所共有,同时由于每个环上有两条边是同一个硅原子周围的,因此还要除以2以剔除重复。所以最终计算式为(4*6)/2=12

(3)每个最小环平均拥有1个氧原子。

由于每个硅原子被12个环共有,因此每个环只占有该硅原子的1/12,又因为每个最小环上有6个硅原子,所以每个最小环平均拥有的硅原子数为:6*(1/12)=0.5个。又因为SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成,因此氧原子的数目为0.5*2=1个。

上面我是对SiO2进行一个系统的介绍。现在来看你的问题,1molSiO2中含有多少Si-O键。

——

现在,你来看我插的那张图,你可以看上部分,也就是上面的4个Si原子的那部分。题目中说1mol,那么也就是说有1molSi原子和2molO原子。

按比例缩小一下,就来看一个Si原子和2个O原子。怎么看呢?你来看上部分最中间的那个Si原子,它四周的结构是完全的。与之相连的4个O原子,事实上,并不是全部属于这1个Si原子的,而是与另外一个共有的。所以,你把这4个O原子假设都劈成一半,那么,这就是一个最小意义上的结构了。也就是,一个Si原子和4个的半个O原子,乘一下,就是一个Si原子,和2个O原子。

现在,你可以数一下,几根?4根。答案很明显。

如果你要问为什么的话,也很简单,其实就是因为一个Si原子结合了4个O原子形成了这样一个结构,所以会有4根,而平时我们会搞的很复杂,实际上就是被SiO2这个化学式给搞混了。

现在,理解了吗?

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