简答题

说明SiO2的结构和性质,并简述结晶型SiO2和无定形SiO2的区别。

正确答案

结晶形SiO2——由Si-O四面体在空间规则排列构成每个顶角的O原子与两个相邻四面体中心的Si原子形成共价键。无定形SiO2——Si-O四面体的空间排列没有规律Si-O-Si键桥的角度不固定,在110-180°之间,峰值144°。无定形SiO2的性质:Si-O四面体在空间的排列无规则,大部分O与相邻的两个Si-O四面体的Si形成共价键(称为桥键氧),也有一部分只与一个Si-O四面体的Si形成共价键(称为非桥键氧);无定形网络疏松、不均匀、有孔洞,SiO2分子约占无定形网络空间体积43%,密度2.15-2.25g/cm3结晶形SiO2密度为2.65g/cm3在无定形SiO2网络中,氧的运动(1-2个Si-O键)比Si(4个Si-O键)容易;室温下Si-O键以共价键为主,也含有离子键成份,随温度的升高,离子键成份比例增大。密度:一般为2.20g/cm3(无定形,一般用称量法测量);折射率:是波长的函数,5500Å左右时为1.46,密度较大则折射率较大;电阻率:高温干氧氧化法制备的SiO2电阻率高达1016Ω·cm;介电强度:单位厚度的SiO2所能承受的最小击穿电压,与致密程度、均匀性、杂质含量等因素有关,一般为106-107V/cm;化学性质:非常稳定,室温下只与氢氟酸发生反应:

答案解析

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