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.
La unión en el diamante es similar a la del silicio, excepto que ocurre entre átomos de carbono . Por lo tanto, el diamante, un alótropo de carbono, también tiene una estructura covalente gigante.
El grafito , otro alótropo de carbono, también tiene una estructura covalente gigante. La única diferencia es que solo se usan tres de los electrones híbridos sp3 de cada átomo de carbono en el enlace, por lo que hay un electrón deslocalizado por átomo de carbono. Esto significa que los electrones que llevan carga pueden fluir a través de la estructura, lo que significa que el grafito puede conducir electricidad a diferencia del silicio o el diamante. La unión también es más fuerte en el grafito a medida que se forman e inducen dipolos temporales más grandes debido a los electrones deslocalizados, lo que significa que hay fuerzas de Londres más fuertes entre las capas de grafito en el cristal en general, que requieren más energía para descomponerse.
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