Question

为什么硅不能像碳只能形成4个共价键.要解释的具体.不许浑水摸鱼.最好解释其他碳以后的元素等.

Answer 1

硅能像碳一样形成4个共价键(单晶硅,碳化硅,二氧化硅等原子晶体,四卤化硅和甲硅烷等分子也均是),硅的原子序数比碳大,有效核电荷与电子层数综合效应使其电负性小于碳,故其吸引电子对能力较碳弱,较大的原子半径也导致硅成键时电子云的重叠程度较碳差,其共价键强度低于碳容易断裂,所以一般硅难以像碳一样形成长链架结构,硅的大分子化合物远不能与碳的诸多有机化合物比拟.且硅有3d亚层空轨道,配位数可扩展,动力学上容易遭受其它外来给电子路易斯碱的进攻,这些都使不少硅的化合物稳定性弱于同结构类型的碳化合物.其它碳族元素自上而下的总体成键特征和化学性质也符合周期律的递变规律,锗的金属性已大于非金属性,锡的金属性更强,铅则由于6s2惰性电子对效应突显,其4个价电子全部参与成键的趋势更小,这些元素成键时共价性成分减小离子性成分增多,它们也只有少数化合物才可形成4个共价键.和碳同处第二周期的其它非金属(氮,氧,氟)由于电负性更大且无空亚层轨道扩展配位数,所以它们可形成共价键数分别为3,2,1逐次递减.