В отличие от углерода, кремний не образует двойные связи типа Si=Si и Si=O, так как вследствие большого радиуса кремния перекрывание p-орбиталей с образованием π-связей невозможно.
Поэтому молекула SiO2 не существует, а оксид кремния представляет собой макромолекулу, в которой каждый атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода, а каждый атом кислорода связан, в свою очередь, с атомом кремния.
Оксид кремния — твердое тугоплавкое вещество, имеющее атомную кристаллическую решетку.
В природе существует в виде минерала кварца и его разновидностей (горный хрусталь, халцедон, яшма).
Оксид кремния — кислотный оксид, но он не реагирует с водой и водными растворами щелочей.
Кислотные свойства его проявляются в реакциях с расплавленными щелочами и солями летучих кислот:
- SiO2 + 2NaOH t ◦ → Na2SiO3 + H2O
- SiO2 + Na2CO3 t ◦ → Na2SiO3 + CO2↑
При высоких температурах оксид восстанавливается до кремния:
- SiO2 + 2Mg t ◦ → 2MgO + Si
- SiO2 + 2C t ◦ → 2CO↑ + Si (возможно образование карборунда SiC)
В обычных условиях с оксидом кремния реагирует только фтороводород:
- SiO2 + 4HF(г) → SiF4↑ + 2H2O
- SiO2 + 6HF(конц.) → H2[SiF6] + 2H2O
Гексафторокремниевая кислота H2[SiF6] — в водном растворе сильная двухосновная кислота, при диссоциации она образует устойчивый комплексный анион [SiF6] 2−.