SI02晶体网状结构siO2晶体Si和0是怎么分布的?最小环Si和0又是怎么分布?

Question

SI02晶体网状结构
siO2晶体Si和0是怎么分布的?最小环Si和0又是怎么分布?

Answer 1

在SiO2晶体中,1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键,每个硅原子周围结合4个氧原子；同时,每个氧原子跟2个硅原子相结合.实际上,SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体.
（1）二氧化硅晶体中最小环为12元环.
SiO2晶体中Si原子的排列方式和金刚石晶体中碳原子的排列方式是相同的.在金刚石晶体中,每个最小环上有6个碳原子,因此SiO2晶体中每个最小环上有6个Si原子,另外六边形的每条边上都夹入了一个氧原子,所以最小环为12元环.
（2）每个硅原子被12个最小环共有.
如图可以看出,每个硅原子周围有四条边,而每条边又被6个环所共有,同时由于每个环上有两条边是同一个硅原子周围的,因此还要除以2以剔除重复.所以最终计算式为（4*6）/2=12
（3）每个最小环平均拥有1个氧原子.
由于每个硅原子被12个环共有,因此每个环只占有该硅原子的1/12,又因为每个最小环上有6个硅原子,所以每个最小环平均拥有的硅原子数为：6*（1/12）=0.5个.又因为SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成,因此氧原子的数目为0.5*2=1个.