Γιατί το διοξείδιο του πυριτίου έχει τόσο υψηλό σημείο βρασμού;
1. Ισχυρή ομοιοπολική σύνδεση:
* Το Sio₂ σχηματίζει μια γιγαντιαία δομή ομοιοπολικού δικτύου. Κάθε άτομο πυριτίου συνδέεται με τέσσερα άτομα οξυγόνου και κάθε άτομο οξυγόνου συνδέεται με δύο άτομα πυριτίου.
* Αυτοί οι ισχυροί ομοιοπολικοί δεσμοί απαιτούν μια σημαντική ποσότητα ενέργειας για να σπάσει, εξ ου και το υψηλό σημείο βρασμού.
2. Πολικότητα και διαμοριακές δυνάμεις:
* Οι δεσμοί SI-O είναι πολικοί, οδηγώντας σε μερική θετική φόρτιση για το πυρίτιο και ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο.
* Αυτή η πολικότητα δημιουργεί ισχυρές αλληλεπιδράσεις διπολικού-διπόλης μεταξύ γειτονικών μορίων Sio₂.
* Αυτές οι ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις συμβάλλουν περαιτέρω στο υψηλό σημείο βρασμού.
3. Δομή δικτύου:
* Η δομή του δικτύου του Sio₂ επιτρέπει την αποτελεσματική συσκευασία, με αποτέλεσμα ένα υψηλό σημείο τήξης και σημείο βρασμού.
* Η δομή του δικτύου εμποδίζει τα μεμονωμένα μόρια Sio₂ να διαχωριστούν εύκολα.
4. Υψηλή ενέργεια ομολόγων:
* Ο δεσμός SI-O είναι σχετικά ισχυρός, απαιτώντας μεγάλη ποσότητα ενέργειας για να σπάσει.
* Αυτή η ενέργεια υψηλού δεσμού συμβάλλει στο υψηλό σημείο τήξης και το σημείο βρασμού του Sio₂.
Αντίθετα, άλλες ενώσεις όπως το CO₂ έχουν πολύ χαμηλότερο σημείο βρασμού:
* Το Co₂ είναι μια απλή μοριακή ένωση με αδύναμες δυνάμεις van der Waals μεταξύ μορίων.
* Οι ασθενέστερες διαμοριακές δυνάμεις και η έλλειψη δομής του δικτύου επιτρέπουν στο Co₂ να μεταβεί σε αέριο σε πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία.
Συνοπτικά, το υψηλό σημείο βρασμού του διοξειδίου του πυριτίου είναι συνέπεια της ισχυρής ομοιοπολικής συγκόλλησης, της πολικής φύσης, της δομής του δικτύου και της ενέργειας υψηλού δεσμού. Αυτοί οι παράγοντες απαιτούν συλλογικά μια σημαντική ποσότητα ενέργειας για να ξεπεραστεί, με αποτέλεσμα ένα πολύ υψηλό σημείο βρασμού.
