好難的化學問題

Question

CO2和SiO2同是由第4族元素和氧以強共價鍵結合而成的氧化物,由於CO2是氣體,故SiO2在常溫下也是氣體

Answer 1

C和Si同是第IV族元素，所形成的CO2和SiO2(石英)中，它們的原子均以共價鍵與O原子相連。所以，CO2和SiO2都是共價化合物。可是，CO2常溫下是氣體，而SiO2卻是高熔點的固體。這些差異是原因，是CO2和SiO2的結構不同。

CO2­具簡單分子結構。一個C原子與兩個O原子以強的共價鍵結合成CO2分子。而CO2分子間以弱的范德華力連在一起，只需很少能量便可克服這些分子間的范德華力。所以CO2的熔點沸點低於常溫，而在常溫下呈氣態。CO2分子表示如下圖：
圖片來源：http://www.geos.ed.ac.uk/abs/research/micromet/Current/griffin/CO2.jpg


圖片參考：http://www.geos.ed.ac.uk/abs/research/micromet/Current/griffin/CO2.jpg



SiO2具巨型共價結構。大量的Si原子與O原子以強的共價鍵網絡連在一起（不含分子），需要很多能量才可以克服這些共價鍵。所以SiO2的熔點和沸點都很高，而在常溫下呈固態。SiO2的結構如下：
圖片來源：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/1/1c/SiO2.png

圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/1/1c/SiO2.png