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二氧化硅的化学结构是什么

发布日期:2025-04-12

二氧化硅(SiO2SiO_2)有结晶形和无定形两种形态,其化学结构特点如下:

结晶形二氧化硅(以石英晶体为例)

空间网状结构:在石英晶体中,每个硅原子都以共价键与四个氧原子相结合,形成正四面体结构。硅原子位于正四面体的中心,四个氧原子分别位于正四面体的四个顶点。

重复单元与连接方式:这种正四面体结构通过氧原子相互连接,每个氧原子被两个硅原子共用,从而在三维空间中形成连续的、无限延伸的空间网状结构。由于这种结构特点,石英晶体具有较高的硬度和熔点。例如,石英的莫氏硬度为7,熔点高达1713℃。

 

无定形二氧化硅

短程有序结构:无定形二氧化硅不像结晶形那样具有长程有序的规则结构,但在局部范围内,硅原子和氧原子的排列仍有一定规律,同样存在硅氧四面体结构单元。不过这些结构单元之间的连接相对无序,缺乏像晶体那样规整的周期性排列。

常见存在形式:无定形二氧化硅广泛存在于自然界中,如硅藻土就是一种富含无定形二氧化硅的矿物。在工业上,也常通过化学方法制备无定形二氧化硅,用于橡胶、塑料、涂料等众多领域,可作为增强剂、填充剂等,以改善材料的性能。

 

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