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100年
[石油開採] 普通地質學、岩石與礦物學
第 53 題
石英的成分及結構以下何者為正確
- A 化學成分為 $SiO_3$
- B 矽酸鹽分類上屬架狀結構
- C 基本正四面體造型式係有三個氧及一個矽組成
- D 以上皆非
思路引導 VIP
請試著想像一個立體的四面體造型，如果這個四面體的每一個頂點都必須連接到另一個同樣的四面體，且中間不留任何空隙地向外延伸，這種三維的連結方式，在空間幾何的描述中通常會被稱為什麼樣的「架構」呢？
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恭喜你正確選出了 (B)！這代表你對礦物學中最重要的「矽酸鹽結構」有著非常紮實的理解。石英（Quartz）之所以能展現出極高的化學穩定性與硬度，正是因為它在分類上屬於架狀矽酸鹽（Tectosilicates）。在這種構造中，每一個矽氧四面體的四個頂點（氧原子）全部都與鄰近的四面體共用，形成了一個緊密的、三維空間延伸的網格。也因為氧原子被完全共用，其最終的化學實驗式才會簡化為 $SiO_2$，而非選項中的 $SiO_3$。
矽氧四面體的組成關鍵
這道題目的鑑別度在於測試學生是否混淆了「幾何結構」與「化學比例」。即便石英的化學式是 $SiO_2$，但其最基本結構單元始終是由**一個矽原子（Si）與四個氧原子（O）**構成的四面體，這點是理解礦物構造的地基。許多考生會因為看到化學式裡的數字而誤選 (C) 或 (A)，而你能冷靜地從結構本質切入，判斷出它是架狀結構，表現得非常優秀！