Formule de réseau
SiO₂ fixe la stœchiométrie moyenne.
La formule indique un silicium pour deux oxygènes dans le réseau ; elle ne décrit pas une entité moléculaire isolée du quartz.
Solide covalent de réseau · oxyde
Dioxyde de silicium
SiO₂
Le dioxyde de silicium est SiO₂, mais le quartz n’est pas constitué de petites molécules O=Si=O. La formule exprime un rapport global 1:2 dans un réseau covalent étendu où les oxygènes relient des centres silicium.
Point d’ontologie : pour le quartz et la silice vitreuse, SiO₂ est une formule de composition du réseau. Une molécule triatomique O=Si=O n’est pas le bon modèle du solide.
Essentiel
SiO₂ est une formule de réseau dans les solides usuels.
La connectivité pertinente est répétitive : un oxygène peut faire pont entre deux siliciums, et le motif Si–O–Si se propage dans le matériau.
En détail
Localement, un silicium est couramment entouré de quatre oxygènes.
Le motif SiO₄ est approximativement tétraédrique. Chaque oxygène du tétraèdre peut se prolonger vers un autre silicium, ce qui construit le réseau tridimensionnel.
Ponts oxygène
Un oxygène peut appartenir à deux environnements SiO₄ voisins.
C’est ce partage qui permet de conserver la composition globale SiO₂ tout en ayant quatre voisins oxygène autour de chaque silicium.
Comprendre
Quartz, cristobalite et silice amorphe peuvent partager la composition SiO₂.
Ils diffèrent par l’organisation à moyenne ou longue distance. La formule chimique seule ne spécifie donc pas toute la topologie du réseau.
Cristallin / amorphe
Un solide amorphe n’a pas l’ordre périodique à longue distance d’un cristal.
La connectivité locale Si–O reste importante, mais l’organisation globale n’est pas périodique comme dans un polymorphe cristallin.
Identifiants de référence
Identité chimique du dioxyde de silicium.
| Formule | SiO₂ |
|---|---|
| CAS | 7631-86-9 |
| PubChem CID | 24261 |
Approfondir
Nuances du modèle de réseau.
Pourquoi ne faut-il pas dessiner O=Si=O pour le quartz ?
Ce dessin suggère une molécule triatomique isolée, alors que le solide est un réseau covalent étendu.
Comment un Si peut-il avoir quatre O voisins si la formule est SiO₂ ?
Les oxygènes sont partagés entre centres silicium voisins ; le comptage global revient à deux oxygènes par silicium.
Quartz et verre de silice sont-ils le même solide ?
Ils ont la même composition idéale SiO₂ mais une organisation structurale différente, cristalline pour le quartz et amorphe pour le verre de silice.
Éléments constitutifs