Struktur kovalen raksasa: koneksi berlanjut melalui seluruh zat padat
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| silicon dioxide/ˈsɪlɪkən daɪˈɒksaɪd/ | silikon dioksida |
| giant covalent structure/ˈdʒaɪənt ˈkəʊvələnt ˈstrʌktʃə/ | struktur kovalen gergasi |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Gambar yang menunjukkan satu atom silikon terikat pada empat oksigen hanyalah bagian lokal silika. Jembatan oksigen berlanjut menjadi sebuah jaringan, sehingga fragmen yang ditampilkan bukan molekul SiO₄ yang terpisah.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Berlian, grafit, dan silikon dioksida memiliki struktur kovalen raksasa. Ikatan kovalen yang kuat menghubungkan atom-atom melalui struktur berulang yang besar, bukan zat yang terdiri dari molekul-molekul kecil yang independen. Banyak ikatan kovalen yang kuat harus dilawan untuk melelehkan struktur ini, membutuhkan energi banyak dan menghasilkan titik leleh yang sangat tinggi. Mereka berwujud padat dalam kondisi biasa.
- struktur kovalen raksasa: Jaringan atom yang diperluas yang terhubung oleh ikatan kovalen yang kuat; silikon dioksida: Zat dengan struktur kovalen raksasa dan rasio keseluruhan silikon-terhadap-oksigen 1:2.
Mengapa silika memiliki titik lebur yang sangat tinggi?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Dalam silika, pelelehan memerlukan pemutusan ikatan kovalen kuat yang membentang di seluruh struktur raksasa — tidak ada molekul SiO2 terpisah untuk memisahkannya. Jaringan ikatan kuat inilah yang menyebabkan titik lelehnya sangat tinggi.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Dalam silikon dioksida, setiap silikon terhubung ke empat oksigen dan setiap oksigen menjembatani dua silikon, menghasilkan rasio keseluruhan Si:O 1:2. Gambar lokal mungkin menunjukkan empat oksigen di sekitarnya karena masing-masing dibagi dengan silikon lain di tempat lain dalam jaringan. Grafit memiliki lapisan yang terikat kuat tetapi tarikan yang lebih lemah antar lapisan; perilakunya pada suhu tinggi dan peluncuran lapisannya berkaitan dengan koneksi yang berbeda.
- Jejak ikatan dari satu atom ke tetangganya lalu berlanjut melewati fragmen. Bedakan jaringan tanpa henti dari kelompok-kelompok terpisah dengan celah di antaranya. Bandingkan gambar koordinasi lokal dan rumus massa. Model mungkin mengabaikan ikatan jarak jauh, mendistorsi sudut, atau memperbesar ruang; jelaskan apa yang dapat dan tidak dapat ditetapkan oleh representasi tersebut.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: daerah silika perwakilan yang disebutkan mengandung dua belas atom silikon dan dua puluh empat atom oksigen. Rasio 12:24 disederhanakan menjadi 1:2, menghasilkan SiO₂. Ini adalah rasio dalam struktur berkelanjutan, bukan bukti adanya dua belas molekul SiO₂ yang independen. Cangkang koordinasi empat-oksigen lokal tidak dapat dihitung tanpa informasi berbagi untuk menyimpulkan rumus massa.
Daerah silika perwakilan mengandung 18 atom silikon. Pada rasio Si:O 1:2, berapa banyak atom oksigen yang dimilikinya? Gunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
Daerah silika perwakilan mengandung 18 atom silikon. Pada rasio Si:O 1:2, berapa banyak atom oksigen yang dimilikinya?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 36 atom. Diketahui: 18 atom silikon; rasio Si:O 1:2. Atom oksigen = 18 x 2 = 36 atom. Rasio ini menggambarkan struktur berkelanjutan, bukan molekul diskrit.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Struktur raksasa tidak berarti atom individu raksasa. Membutuhkan ikatan jaringan kovalen berbeda dari mendidihkan zat molekuler kecil karena koneksi yang relevan berbeda. Tidak semua zat kovalen raksasa merupakan isolator listrik: grafit adalah pengecualian utama dengan elektron terdelokalisasi.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Empat oksigen di sekitar satu silikon berarti rumus silika massal harus SiO₄. Klaim ini salah: Setiap oksigen dalam jaringan DI BAGI antara dua atom silikon, sehingga empat di sekitar satu silikon hanya berkontribusi separuh masing-masing: 4 x 1/2 = 2, menghasilkan SiO2. Menghitung tanpa berbagi menghitung ganda oksigen.
Struktur kovalen raksasa: koneksi berlanjut melalui padatan: Dalam silikon dioksida, setiap silikon terhubung ke empat oksigen dan setiap oksigen menjembatani dua silikon, menghasilkan rasio keseluruhan Si:O 1:2. Gambar lokal mungkin menunjukkan empat oksigen yang mengelilingi karena masing-masing dibagikan dengan silikon lain di tempat lain dalam jaringan. Grafit memiliki lapisan yang terikat kuat tetapi atraksi yang lebih lemah antar lapisan; perilakunya pada suhu tinggi dan selipannya lapisan berkaitan dengan koneksi yang berbeda.
Empat oksigen di sekitar satu silikon berarti rumus silika massal haruslah SiO₄.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Setiap oksigen dalam jaringan DI BAGI antara dua atom silikon, sehingga empat oksigen di sekitar satu silikon hanya berkontribusi setengah dari masing-masing: 4 x 1/2 = 2, menghasilkan SiO2. Menghitung tanpa membagi akan menghitung ganda oksigen.
Jaringan atom yang meluas yang terhubung oleh ikatan kovalen kuat: tuliskan istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
struktur kovalen raksasa berarti Jaringan atom yang meluas yang terhubung oleh ikatan kovalen kuat.