¿Por qué son débiles los enlaces silicio-silicio?

A riesgo de simplificar demasiado: los enlaces se forman porque los electrones de enlace pueden reducir su energía al ser atraídos por ambos núcleos. Tome el ejemplo más simple posible de H$_2$. La densidad de electrones se ve como:

( imagen de Hiperfísica ).

La formación del enlace HH aumenta la densidad electrónica entre los dos protones, y los electrones en esta región tienen menor energía porque sienten la fuerza de atracción de ambos protones.

Si ahora considera un átomo más grande, entonces las capas internas de electrones que no participan en el enlace aumentarán el tamaño del átomo y, por lo tanto, aumentarán la distancia entre los núcleos. Debido a que los electrones en la región de enlace están más lejos de los dos núcleos, la ganancia de energía que obtienen al estar en el enlace es menor, por lo que el enlace es más débil.

No hay análogos de hidrógeno de mayor peso atómico, pero considere los halógenos en su lugar, ya que forman moléculas diméricas. Si observa la entalpía de formación de la molécula XX, varía hacia abajo en el grupo, es decir, con el aumento del tamaño atómico, como:

( imagen de aquí )

Aparte del flúor (ver más abajo), verá que la entalpía de enlace disminuye con el aumento del tamaño atómico.

La razón por la que el flúor es anómalo es porque el átomo de F es tan pequeño que los electrones del par solitario se amontonan en F.$_2$y disminuir la fuerza de unión. Si observa la molécula HX, no obtiene este efecto (porque H no tiene pares solitarios) y ve la tendencia que espera:

Y esto se aplica también al carbono y al silicio. La razón por la que el enlace Si-Si es más débil que el CC es simplemente que debido a que el átomo de Si es más grande que el átomo de C, los electrones que forman el enlace están más lejos de los núcleos y no reducen tanto su energía al formar el enlace.