C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。 C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述兀键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子问能形成而Si、O

admin2013-06-29 48

问题 C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
C、Si为同一主族的元素，CO₂和SiO₂化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO₂中C与O原子间形成σ键和π键，SiO₂中Si与O原子间不形成上述兀键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子问能形成而Si、O原子间不能形成上述π键?__________________。

选项

答案C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，p→p轨道肩并肩重叠程度较大，形成较稳定的π键；Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p→p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的7C键

解析 (1)Si的原子序数是14，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2；从电负性角度分析C、Si和0元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为O>C>Si。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，均为四面体向空间伸展形成空间网状结构，可知C原子的杂化方式为sp3；其晶体属于原子晶体，微粒间存在的作用力为共价键。
(3)SiC的电子总数为20，据题意得氧化物MO的电子总数也为20，故MO为MgO，M的元素符号为Mg；在元素周期表中，镁元素在钙元素的上一周期，故Mg²⁺半径比Ca²⁺小，MgO的晶格能大。
(4)C、Si虽为同一主族的元素，但由于后者原子半径比前者大，p—p电子云重叠密度小，不能形成稳定的π键。

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