SiO 화합물이 존재합니까?

짧은 답변 :하지만 불안정하고 안정적으로 감지하기 어렵습니다.

긴 답변.

먼저 이산화탄소와 이산화 규소의 구조를 살펴 보겠습니다. 실리콘은 이중 결합없이 고분자 이산화물을 형성하고 탄소는 두 개의 이중 결합으로 분자를 형성한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 이중 결합 $ \ ce {Si-E} $를 갖는 실리콘 화합물을 얻는 것은 기껏해야 까다로운 일입니다. 이는 실리콘에 대해 더 큰 원자 크기와 더 확산 된 $ p $-오비탈로 인해 대부분의 상황에서 이중 결합 형성이 바람직하지 않기 때문입니다. .

이제 일산화탄소를 살펴 보겠습니다. 이질 소 분자와 매우 유사한 결합을 가진 분자입니다. 탄소 원자는 공식적인 음전하를 띠고 산소는 공식적인 양전하를 띤다. 그러나 산소의 전기 음성도가 높기 때문에 전자 밀도가 산소쪽으로 다시 당겨져 결과적인 쌍극자 모멘트가 작아집니다. 분자는 이중 결합이 아니라 삼중 결합을 포함하므로 실리콘에 대해 유사한 분자를 형성하는 것이 매우 불리합니다. 여전히 일산화 규소는 기체상에서 검출 될 수 있습니다.

이제 $ \ ce {SiO} $ 구성이있는 고체 상이 형성되지 않는 이유는 더 흥미로운 질문입니다. 불행히도, 고체상의 화학 양론을 보호하는 규칙은 종종 원자 패킹과 전자 수의 신비한 개념에 기초하기 때문에 그러한 질문에 항상 쉬운 답이있는 것은 아닙니다. 그러한 단계가 어떤 이국적인 조건에서 언젠가 얻어지는 것은 전적으로 가능합니다. 명확성을 위해 입체적인 고려 사항을 사용합니다. $ \ ce {Si-O-Si} $ 조각은 대략 선형이고 $ \ ce {Si} $ 원자는 사면체 배위를 선호합니다. 여기서부터 다이아몬드 구조를 기반으로 댕글 링 본드가없는 단순한 두 개의 위상 만 형성 될 수 있습니다. 구조 노드에 $ \ ce {Si} $ 또는 $ \ ce {SiO4} $ 단위가있는 구조입니다. $ \ ce {Si-O-Si} $ 조각은 완벽하게 선형이 아니지만 제 생각에는 충분히 가깝기 때문에 이산화 규소가 다소 난해한 결정 구조를 형성하므로 지나치게 단순화 한 것입니다.

공유 화합물의 존재를 예측할 때 산화 상태에 의존하지 마십시오. 실리콘의 +2 산화 상태는 시클로 헥산과 유사한 구조를 채택하여 $ \ ce {Si6Cl12} $에 존재합니다.

Comments

• 구성이있는 고체는 en.wikipedia.org/wiki/Silicon_monoxide 에 따라 형성됩니다. 그러나 분자 SiO가 아닌 고분자입니다.

귀하의 질문은 학교 수준의 질문이므로 , 나는 대답은 다음과 같다고 생각한다. 탄소와 실리콘은 원자가 궤도에서 유사한 전자 배열을 가지고 있지만 실리콘은 탄소보다 한 껍질 더 높다. 따라서 결합 에너지가 다르다. $ \ ce {Si} $는 단지 산화수는 다음과 같다. $ \ ce {+4} $이므로 $ \ ce가 있어야합니다. {2} $ 산소는 $ \ ce {SiO2} $를 형성합니다. 그러나 탄소는 $ \ ce {+4} $, $ \ ce {-4} $ 및 $ \ ce {2} $의 산화수를 가질 수 있으므로 $ \ ce {CO} $를 형성 할 수 있습니다.

실제로 $ \ ce {SiO} $는 자연에 존재합니다. 일산화 규소는 화학식 $ \ ce {SiO} $의 화합물로, 여기서 실리콘은 산화 상태 $ \ ce {+2} $로 존재합니다. 증기 상에서는 이원자 분자입니다. $ \ ce {SiO} $ 가스가 빠르게 냉각되면 응축되어 갈색 / 검은 색의 고분자 유리질 물질 인 $ \ ce {(SiO) _ {n}} $를 형성하며, 이는 시판되고 $의 필름을 증착하는 데 사용됩니다. \ ce {SiO} $.

실리카 자체 또는 $ \ ce {SiO2} $를 포함하는 내화 물질은 고온에서 $ \ ce {H2} $ 또는 $ \ ce {CO} $로 줄일 수 있습니다.

$$ \ ce {SiO2 (s) + H2 (g) ⇌ SiO (g) + H2O (g)} $$

$ \ ce {SiO} $ 제품이 수집되고 제거됨에 따라 , 균형이 오른쪽으로 이동하여 $ \ ce {SiO2} $가 계속 소비됩니다.

댓글

• 유리 재질이 실제로 일산화 규소인지 여부는 널리 논란이되는 문제입니다. 통찰력을 얻으려면 이 문서 를 참조하세요.
• 요점은 SiO가 반응성이 매우 높은 종이며 실제로는 기체 상태에서만 존재한다는 것입니다. 지구상의 " 이국적인 " 실험실 조건에서 주.