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Sólido covalente de rede · óxido

Dióxido de silício

SiO₂

O dióxido de silício é SiO₂, mas o quartzo não é formado por pequenas moléculas O=Si=O. A fórmula expressa uma proporção global 1:2 em uma rede covalente extensa na qual oxigênios ligam centros de silício.

Ponto ontológico: em quartzo e sílica vítrea, SiO₂ é uma fórmula de composição da rede. Uma molécula triatômica O=Si=O não é o modelo correto do sólido.
Essencial

SiO₂ é uma fórmula de rede nos sólidos comuns.

A conectividade relevante se repete: um oxigênio pode fazer ponte entre dois silícios e o motivo Si–O–Si se estende pelo material.

Motivo estendido Si-O-Si do dióxido de silício mostrando uma rede e não uma molécula O=Si=O
Vista inicial: a rede continua além do fragmento desenhado.
Fórmula de rede

SiO₂ fixa a estequiometria global.

Indica um silício para dois oxigênios na rede; não descreve uma entidade molecular isolada do quartzo.

Em detalhe

Localmente, um silício costuma ser cercado por quatro oxigênios.

O motivo SiO₄ é aproximadamente tetraédrico. Cada oxigênio do tetraedro pode continuar até outro silício, construindo a rede tridimensional.

Ambiente tetraédrico local SiO4 dentro de uma rede de sílica
O tetraedro SiO₄ é um motivo local, não uma molécula independente.
Oxigênios ponte

Um oxigênio pode pertencer a dois ambientes SiO₄ vizinhos.

Esse compartilhamento mantém a composição global SiO₂ com quatro vizinhos oxigênio ao redor de cada silício.

Ler a fórmula

SiO2

Os índices contam os átomos em uma unidade de composição. As percentagens atômicas e em massa respondem a perguntas diferentes.

1 SiSilício
2 OOxigênio

Compreender

Quartzo, cristobalita e sílica amorfa podem compartilhar composição SiO₂.

Eles diferem na organização a média ou longa distância. A fórmula química, sozinha, não especifica toda a topologia da rede.

Comparação de estruturas de sílica mostrando que a mesma fórmula SiO2 não fixa a topologia da rede
Mesma composição ≠ mesma estrutura sólida.
Cristalino / amorfo

Um sólido amorfo não possui a ordem periódica de longo alcance de um cristal.

A conectividade local Si–O continua importante, mas a organização global não é periódica.

Identificadores de referência

Identidade química do dióxido de silício.

FórmulaSiO₂
CAS7631-86-9
PubChem CID24261
Aprofundar

Nuances do modelo de rede.

Por que não desenhar O=Si=O para quartzo?

Esse desenho sugere uma molécula triatômica isolada, enquanto o sólido é uma rede covalente extensa.

Como Si pode ter quatro O vizinhos se a fórmula é SiO₂?

Os oxigênios são compartilhados entre silícios vizinhos; a contagem global dá dois oxigênios por silício.

Quartzo e vidro de sílica são o mesmo sólido?

Têm composição ideal SiO₂, mas organização diferente: cristalina e amorfa.

Elementos constituintes

Elementos constituintes