[高中] 為什麼SiO2形成了共價網狀晶體，CO2是共

看板Chemistry作者 (愛哭鬼)時間3年前 (2021/04/29 12:55), 3年前編輯推噓8(8推 0噓 13→)
留言21則, 8人參與, 3年前最新討論串1/1
我知道SiO2是共價網狀晶體 CO2是共價分子 可是C和Si同樣都是4A族 是什麼原因造成造成他們鍵結的時候形成不一樣的軌域呢? 我自己化學程度只到完整的大一普化, 一點點的有機和無機 (課本是Zumdahl的Chemical Principles) 另外我上網查了資料 勉強在這個pdf檔看到了相關的解釋: https://enr.kmu.edu.tw/yamgetdocbef.php?bno=tra,56&at=tra56_5.pdf (不需要下載了,我把檔案內容貼在下面) 109 學年度私立醫學校院招考轉學生試題參考答案疑義釋疑公告 19.題目為:二氧化矽(SiO2)為何不像二氧化碳(CO2)分子可分散的存在？ (A) Si–O鍵不穩定 (B) 矽的3p軌域與氧的2p軌域重疊(overlap)較少 (C) 二氧化矽為固體，二氧化碳為氣體 (D) SiO2的路易士結構有孤對電子 官方給的答案是B, 但我沒有完全看懂下面的解釋 釋疑結果: 1. 二氧化矽(SiO2)和二氧化碳(CO2)皆屬分子化合物，分子式相似， 但二氧化碳中的兩個碳氧双键呈直線型 (碳的2p軌域分別與兩個氧的2p軌域重疊(overlap))。 而二氧化矽是矽氧單鍵(Si–O單鍵， 矽的3p軌域分別與四個氧的2p軌域重疊)，形成正四面體網狀結構， 雖二氧化碳碳氧雙鍵(C=O雙鍵)較矽氧單鍵(Si–O單鍵)強。 但並非造成二氧化矽(SiO2)和二氧化碳(CO2)分散不同之因素， 因此A為非正確 答案 Chang, R.; Goldsby, K. A., General Chemistry: The Essential Concepts, 7th, Chapter. 8.6 and 10.2)。 2. 二氧化碳(CO2)分子間的作用力屬於較弱凡得瓦力，常温下為氣體。 二氧化矽彼此分子間之作用力，源至於矽的3p軌域分別自身兩個氧與 其他二氧化矽的氧之2p軌域形成較強的共價鍵，或者以混成理論， 矽以sp3軌域和四個氧鍵結形成網狀結構，常温下屬為固體分子化合物， 硬度較大，熔沸點高。一般而言，固體分子間彼此作用力較氣體分子間大， 而造成固體分子不易分散。但因題目無規範定於常溫下，因此無法確認 二氧化碳(CO2)是固體或氣體型式，因此C非正確答案 (Chang, R.; Goldsby, K. A., GeneralChemistry: The Essential Concepts, 7th, Chapter. 8.6, 12.1, and12.5)。 3. 二氧化矽(SiO2)和二氧化碳(CO2)路易士結構中，氧原子上皆有孤對電子， 因此D為非正確答案 (Chang, R.; Goldsby, K. A., General Chemistry: The Essential Concepts, 7th, Chapter. 10.2 and 12.5)。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.200.77.201 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Chemistry/M.1619672129.A.6D4.html ※ 編輯: wnin (1.200.77.201 臺灣), 04/29/2021 12:55:59 ※ 編輯: wnin (1.200.77.201 臺灣), 04/29/2021 12:56:08
推
04/29 14:41, 3年前 , 1F
我覺覺得2p和3p軌域因為能量差比較多，所以沒辦法很好的
04/29 14:41, 1F
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04/29 14:50, 3年前 , 2F
混層，而氧的2p軌域先經過混層後再重新和中心Si混層，
04/29 14:50, 2F
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04/29 14:51, 3年前 , 3F
形成如下面的電子雲結構
04/29 14:51, 3F
推
04/29 14:52, 3年前 , 4F
04/29 14:52, 4F
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04/29 14:55, 3年前 , 5F
這樣能量比穩定吧
04/29 14:55, 5F
推
04/29 15:16, 3年前 , 6F
A是錯的，但解釋牛頭不對馬嘴
04/29 15:16, 6F
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04/29 15:18, 3年前 , 7F
若要形成單獨的XO2 (X=C,Si)分子，必須形成兩個X=O雙鍵
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04/29 15:18, 3年前 , 8F
；其中一個為sigma鍵，一個為pi鍵；而後者需要p軌域的尺
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04/29 15:18, 3年前 , 9F
寸匹配才能有良好的重疊。
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04/29 15:21, 3年前 , 10F
而Si與O分屬於不同週期，前者3p與後者2p無法良好重疊故
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04/29 15:21, 3年前 , 11F
難以形成穩定pi鍵，因此Si寧願與四個O形成單鍵，這樣一
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04/29 15:21, 3年前 , 12F
來每個O也會形成兩個單鍵，因為兩者的配位數皆大於1，無
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法形成封閉性的小分子結構，故形成無限延伸的網狀結構。
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感謝樓上兩位版友解釋! 這樣我大概有領悟了 ※ 編輯: wnin (1.200.77.201 臺灣), 04/29/2021 18:32:01
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04/29 21:40, 3年前 , 14F
1的解釋都在扯些什麼東西啊
04/29 21:40, 14F
推
04/30 11:38, 3年前 , 15F
我記得無機課本說什麼 軌域配合度的 記不太清楚了
04/30 11:38, 15F
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04/30 11:38, 3年前 , 16F
有待其他大大回答
04/30 11:38, 16F
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04/30 11:38, 3年前 , 17F
1樓是喝醉了嗎？
04/30 11:38, 17F
推
05/04 14:32, 3年前 , 18F
這題目不知道在寫什麼...
05/04 14:32, 18F
推
05/13 05:01, 3年前 , 19F
AD明顯錯，C倒果為因
05/13 05:01, 19F
推
06/09 16:59, 3年前 , 20F
前天指考全模才寫到一模一樣的
06/09 16:59, 20F
推
07/11 02:16, 3年前 , 21F
就是e大的說法吧，之前學到也是這個觀念
07/11 02:16, 21F
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