化学自习室移动版

人教版高中化学选择性必修2P91提到硅酸盐阴离子，给出了它们的结构，通常会要求计算它们的化学式，这是均摊法应用最好的例子，但是对很多同学来说有难度，本文将全面给大家解析算法。

1. 单体 (sio44-

计算过程：

硅原子数：n=1每个硅原子连接4个氧原子，均为端氧原子。

端氧数 = 4（每个端氧与1个硅相连）

桥氧数 = 0

总氧原子数：O = 4

电荷计算：

• 每个端氧带-1电荷
• 总电荷 = -4
• 化学式：sio44-

2. 二聚体 (si2o76-

计算过程：

硅原子数：n=2两个四面体共享1个氧原子

端氧数：

• 每个四面体有3个非共享氧
• 端氧总数 = 3×2=6桥氧数：1

总氧原子数：O = 6 + 1 = 7

电荷计算：

• 每个端氧带-1电荷：-6桥
• 氧不带电荷：0
• 总电荷 = -6
• 化学式：si2o76-

3. 六元环 (si6o1812-

计算过程：

硅原子数：n=6结构特征：每个四面体与相邻两个共享氧

每个四面体有：

• 2个桥氧（共享）
• 2个端氧（非共享）

总端氧数：6×2=12

总桥氧数：6

总氧原子数：O = 12 + 6 = 18

电荷计算：

• 每个端氧带-1电荷：-12
• 桥氧不带电荷：总电荷 = -12
• 化学式：si6o1812-

4. 无限单链 ((sio3)n2n-)

计算过程：

结构特征：每个四面体与左右两个相邻四面体共享氧

每个重复单元(SiO₃)：

• 硅原子数：1
• 桥氧数：2（每个桥氧被2个硅共享，计为0.5×2=1
• 端氧数：2
• 表观氧原子数：3

电荷计算：

• 每个单元有2个端氧：电荷 = -2

化学式：(sio3)n2n-

有限单链n聚体通式推导：

设硅原子数为n

桥氧数 = n-1

端氧数 = 2n+2

总氧数 = (n-1) + (2n+2) = 3n+1

电荷 = -(2n+2)

通式：

5. 无限双链 (Si₄O₁₁)ₙ⁶ⁿ⁻

计算过程：

最小重复单元：4个硅原子（虚线隔开的部分）

端氧数 = 6
电荷计算：-6

总氧原子数：O = 4（边界桥氧） + 6+3（结构内桥氧） = 11

• 端氧带负电荷：-6

化学式：重复n次：

6. 通用算法总结

1. 确定硅原子数
2. 确定结构类型：
• 单体：端氧=4，桥氧=0
• 有限链：端氧=，桥氧=
• 环状：端氧=，桥氧=
• 无限单链：端氧=2，桥氧=2（每个Si）
• 无限双链：端氧=1.5，桥氧=2.5（每个Si）
3. 计算总氧数：
4. 计算电荷：
5. 写出化学式：

7. 计算结果总结表