El silicio tiene una estructura covalente gigante, ya que cada átomo de silicio comparte cada uno de sus cuatro electrones externos con otro átomo de silicio. La hibridación de Sp3 se produce cuando un electrón de 3 s se promueve al orbital de 3pz (por lo que hay un electrón en 3s, uno en 3px, uno en 3py y uno en 3pz, por lo que hay cuatro electrones no apareados en orbitales separados listos para la unión, lo que le permite formar más enlaces y liberar más energía al hacerlo, por lo tanto, está en un nivel de energía más bajo y, por lo tanto, más estable ); posteriormente, estos electrones se organizan en cuatro orbitales híbridos idénticos llamados híbridos sp3 (cada uno formado por un orbital s y tres orbitales p) para garantizar que todos los enlaces sean idénticos . El tamaño de un cristal de silicio 3D gigante depende del número de átomos de silicio unidos por enlaces covalentes sigma en la sustancia general. Por lo tanto, el silicio tiene un alto punto de fusión, ya que existe como una red covalente gigante, por lo que se deben romper múltiples enlaces covalentes de carbono-carbono (enlaces sigma) en toda la estructura (estos requieren mucha energía para descomponerse como átomos de carbono están en un nivel de energía bajo, por lo que la estructura es más estable), antes de que se produzca la fusión.
Las moléculas de fósforo blanco / amarillo consisten en cuatro átomos de fósforo unidos por enlaces covalentes (sigma) en una disposición tetrahederal (con un ángulo de enlace de 109.5 grados). Las moléculas P4 se mantienen unidas por fuertes fuerzas de Londres entre moléculas que requieren una gran cantidad de energía para descomponerse, formando una estructura covalente simple. Sin embargo, estas fuerzas de Londres no son tan fuertes como los enlaces covalentes. Para derretir el fósforo, los enlaces covalentes no tienen que romperse, solo las fuerzas de Londres más débiles entre las moléculas p4. Por lo tanto, la temperatura de fusión del silicio es mayor ya que existe como una estructura covalente gigante, por lo que los enlaces covalentes fuertes deben romperse para fundirlo, mientras que el fósforo existe como una estructura covalente simple, por lo que las fuerzas de Londres más débiles tienen que romperse para fundirse. eso.
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