Warum bilden im Siliziumgitter benachbarte Atome gemeinsame elektronenpaare?

Hallo Piiia1993

Silicium steht wie Kohlenstoff in der 4. Hauptgruppe des Periodensystems. Als Halbmetall stellt es den Übergang von den Nichtmetallen zu den Metallen dar. In der Kristallstruktur ist der Nichtmetallcharakter entscheidend. 

Wie der Kohlenstoff hat Silicium vier Außenelektronen, müsste also 4 Elektronen abgeben oder aufnehmen, um die stabile Edelgaskonfiguration zu erlangen. Stattdessen bildet ein Silicium-Atom vier gleichwertige kovalente Bindungen zu seinen Nachbaratomen aus und teilt sich die gemeinsamen Elektronenpaare mit diesen Nachbaratomen.

Diese vier Bindungen weisen in die Ecken eines Tetraeders. Die Struktur, die dadurch entsteht, ist die gleiche wie im Diamant, einer Modifikation des Kohlenstoffs.

In diesem Link ist die Struktur dargestellt:

https://www.leifiphysik.de/elektronik/einfuehrung-die-elektronik/ausblick/silizium-kristall

Eine tiefergehende Betrachtung, ebenfalls mit verschiedenen Darstellungen der Struktur, liefert dieser Link:

http://www.homofaciens.de/technics-semiconductor-silicon_ge.htm

LG

Das Siliziumatom hat in der äußersten Schale vier Elektronen; Also muss es weitere vier an sich binden, um die Schale auf acht anzufüllen. Das kann geschehen durch vier Elektronenpaare. Dadurch kommt ein Gitter zustande.