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Solido covalente reticolare · ossido

Diossido di silicio

SiO₂

Il diossido di silicio è SiO₂, ma il quarzo non è formato da piccole molecole O=Si=O. La formula esprime un rapporto globale 1:2 in un reticolo covalente esteso in cui gli ossigeni collegano centri di silicio.

Punto ontologico: per quarzo e silice vetrosa, SiO₂ è una formula di composizione del reticolo. Una molecola triatomica O=Si=O non è il modello corretto del solido.
Essenziale

SiO₂ è una formula di reticolo nei solidi comuni.

La connettività rilevante si ripete: un ossigeno può fare da ponte fra due silici e il motivo Si–O–Si si estende nel materiale.

Motivo esteso Si-O-Si del diossido di silicio che mostra un reticolo e non una molecola O=Si=O
Vista iniziale: il reticolo continua oltre il frammento disegnato.
Formula di reticolo

SiO₂ fissa la stechiometria globale.

Indica un silicio ogni due ossigeni nel reticolo; non descrive un’entità molecolare isolata del quarzo.

In dettaglio

Localmente, un silicio è comunemente circondato da quattro ossigeni.

Il motivo SiO₄ è approssimativamente tetraedrico. Ogni ossigeno del tetraedro può proseguire verso un altro silicio, costruendo il reticolo tridimensionale.

Ambiente tetraedrico locale SiO4 all’interno di un reticolo di silice
Il tetraedro SiO₄ è un motivo locale, non una molecola indipendente.
Ossigeni ponte

Un ossigeno può appartenere a due ambienti SiO₄ vicini.

Questa condivisione mantiene la composizione globale SiO₂ pur con quattro vicini ossigeno intorno a ogni silicio.

Leggere la formula

SiO2

Gli indici contano gli atomi in un’unità di composizione. Le percentuali atomiche e in massa rispondono a domande diverse.

1 SiSilicio
2 OOssigeno

Capire

Quarzo, cristobalite e silice amorfa possono condividere la composizione SiO₂.

Differiscono nell’organizzazione a medio o lungo raggio. La formula chimica non specifica da sola l’intera topologia del reticolo.

Confronto di strutture di silice che mostra che la stessa formula SiO2 non fissa la topologia del reticolo
Stessa composizione ≠ stessa struttura solida.
Cristallino / amorfo

Un solido amorfo non ha l’ordine periodico a lungo raggio di un cristallo.

La connettività locale Si–O resta importante, ma l’organizzazione globale non è periodica.

Identificatori di riferimento

Identità chimica del diossido di silicio.

FormulaSiO₂
CAS7631-86-9
PubChem CID24261
Approfondire

Dettagli sul modello di reticolo.

Perché non disegnare O=Si=O per il quarzo?

Quel disegno suggerisce una molecola triatomica isolata, mentre il solido è un reticolo covalente esteso.

Come può Si avere quattro O vicini se la formula è SiO₂?

Gli ossigeni sono condivisi fra silici vicini; il conteggio globale equivale a due ossigeni per silicio.

Quarzo e vetro di silice sono lo stesso solido?

Hanno composizione ideale SiO₂ ma organizzazione diversa: cristallina e amorfa.

Elementi costitutivi

Elementi costitutivi