请化学高手进来讨论关于二氧化硅的问题

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：化学作业时间：2024/05/17 21:11:49

请化学高手进来讨论关于二氧化硅的问题
今天我在课堂上发现了一个关于二氧化硅的问题,就是“1mol二氧化硅”这个说法到底怎样理解,或者这个说话到底有没错?
1mol二氧化硅中含有多少si-o键?

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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