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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
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
admin
2013-06-29
25
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,CO
2
和SiO
2
化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO
2
中C与O原子间形成σ键和π键,SiO
2
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Mg
2+
半径比Ca
2+
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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