S&T (Super Tehnology)

В молекуле SiO2 взаимодействие атома кислорода с радикалом SiO определяется ковалентной и ионной связями. Средний ковалентный радиус молекулы SiO2 равен ~ 1,49 А. Тогда для ковалентной связи получаем значение 0,743 эВ. Доля ионной связи была определена по методу Ч. Коулсона и равна 71%. Следовательно, энергия ионной связи имеет значение 4,898 эВ. Результирующая энергия разрыва связи О - SiO 5,64 эВ, а экспериментальное значение -5,66 эВ. По значению доли ионной связи системы О - SiO и среднего межядерного удаления 2,09 А получаем дипольный электрический момент: 8,465 Э. Угол между связями кислорода изменяется от 130 до 1600 с наиболее вероятным значением 1440. На основании закона косинусов результирующее значение электрического дипольного момента SiO2 для наиболее вероятного значения угла между связями 1440 атомов кислорода равно 6,236 Э. Энергия ионизации SiO2 11,7 эВ .

В зависимости от взаимного расположения электрических дипольных моментов молекул SiO2 кремнезем может пребывать в аи Р-состояниях. В а-состоянии кремнезем представляет собой кварц. В природе кристаллы кварца встречаются редко. Преимущественно кремнеземное стекло (кварцевый песок) пребывает в виде Р-состоянии, которое представляет собой гексагональную структуру размером 4,913...5,405 А.

Центральная молекула взаимодействует с 6-ю молекулами как в горизонтальном так и в вертикальном направлениях соответственно на удалениях 4, 913 А и 3,917 А.

При таких расстояниях для наиболее вероятного угла между связями атомов кислорода 1440 с учетом структуры в вертикальном направлении

ЕрезА = 0,006 + 0,384 = 0,390 эВ, а в горизонтальном направлении Ерез. || = 0,001 + 0,205 = 0,206 эВ. Результирующая энергия связи частиц в таком кластере, т.е. энергия образования кластера 3,576 эВ. Получается, что при температуре 13200 С такой кластер начнет распадаться в горизонтальном направлении.

При угле между связями атомов кислорода 1300 результирующая энергия связи равна 4,024 эВ и распадаться кластер в горизонтальном направлении будет уже при температуре 16800 С.