este problema se puede solucionar de variadas formas, pero nosotros te dejamos la respuesta más completa para nosotros.
Solución:
Solución 1:
La razón por la cual el dióxido de carbono es un gas y el dióxido de silicio es un sólido es porque su química estructuras son diferentes.
El dióxido de carbono es una estructura lineal con dos dobles enlaces entre el carbono y el oxígeno. Es una molécula pequeña y no polar con solo enlaces débiles entre las moléculas. Por lo tanto, es un gas.
El dióxido de silicio no está formado por moléculas pequeñas. consta de un infinito array de silicios donde cada silicio está unido a cuatro oxígenos separados (y cada oxígeno se comparte entre dos silicios). Esto crea un sólido refractario fuerte (el vidrio y la arena son principalmente dióxido de silicio, también conocido como sílice). Así que la misma fórmula general aparente no describe el verdadero estructura de los compuestos en absoluto. Pero el estructuras explicar la diferencia de comportamiento.
Por supuesto que esto no explica por qué el silicio prefiere unirse con cuatro oxígenos cuando el carbono prefiere solo dos. Esto no es del todo simple y resulta de las fuerzas de unión relativas de los enlaces carbono-oxígeno, los dobles enlaces carbono-oxígeno y los enlaces equivalentes para el silicio y el oxígeno. La versión simple es que los enlaces de oxígeno de silicio son fuertes en relación con sus equivalentes de doble enlace, mientras que los enlaces dobles de carbono-oxígeno son fuertes en relación con sus equivalentes de enlace simple. O, más precisamente, si pudiéramos hacer sólida una red de carbono-oxígeno con la estructura equivalente a la sílice, tendería a desmoronarse en dióxido de carbono. Si pudiéramos hacer moléculas de dióxido de silicio, reaccionarían con la liberación de energía para dar sílice.
Las explicaciones más profundas tendrían que ver por qué las fuerzas relativas de los enlaces dobles y simples resultan de esa manera, pero eso entraría en la mecánica cuántica molecular y no sería mucho más útil como explicación.
La explicación más simple es el hecho de que las estructuras son diferentes.
Solución 2:
Si observa la estructura cristalina del dióxido de silicio ($ceSiO2$), verá que se compone de tetraedros (un silicio rodeado por 4 átomos de oxígeno) y estos tetraedros están a su vez conectados entre sí y, posteriormente, forman una red bidimensional que es lo suficientemente grande como para hacer que esta sustancia sea sólida.
Además, el factor de 2,5 en masa hace una gran diferencia, pero no es relevante para esta discusión. Recomendaría leer cualquier libro de química inorgánica donde estos temas se discutan en profundidad. Las fuerzas de Van der Vaals solo juegan un papel importante en los carbohidratos de cadena larga, como las grasas, y no se observan realmente en las moléculas “inorgánicas”.
Las moléculas de $ceCO_2$ no pueden formar un cristal de la forma en que lo hacen las unidades de $ceSiO2$, y no creo que tenga que explicar por qué. Además, no tiene momento dipolar ni fuerzas de van der Waals entre las moléculas.
Solución 3:
Los elementos de la respuesta también están contenidos en otras respuestas aquí, pero esto necesita más detalles. Tiene que ver con las energías de enlace de CO, Si-O, C=O y Si=O. No tengo los números a la mano, pero resuélvalos y le indicará que el carbono es el más estable en forma de $ceCO2$ y el silicio el más estable como red tetraédrica (similar al diamante. )
La razón por la que $ceCO2$ es un gas puede explicarse fácilmente utilizando los principios de enlace intermolecular, que puede buscar fácilmente.
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