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分子晶體

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-08-18

單原子分子或以共價(jià)鍵結(jié)合的有限分子靠范德華力凝聚而成的晶體,是典型的分子晶體。全部稀有元素單質(zhì)、許多非金屬單質(zhì)、一些非極性氧化物和絕大部分有機(jī)化合物的晶體,都屬于分子晶體。如果由同種非金屬元素或由異種元素的“無(wú)限多”個(gè)原子以共價(jià)鍵結(jié)合而形成的是一個(gè)無(wú)限大分子的晶體,則屬于原子晶體。范德華力比化學(xué)鍵、氫鍵的結(jié)合力都弱,所以一般分子晶體的熔點(diǎn)低、硬度小。范德華力沒(méi)有方向性和飽和性,所以分子晶體的內(nèi)部微粒都有形成密堆積的趨勢(shì),特別是球形對(duì)稱(chēng)分子大都采取最密堆積形式。例如,Ne、Ar、Kr、Xe以及HCl、H2S等晶體都為立方最密堆積(A1型)、而He和H2的晶體為六方最密堆積(A3型)。很多有機(jī)化合物晶體,由于對(duì)稱(chēng)性較差,往往堆積得不太緊密。但它的致密程度盡量跟它們的不規(guī)則形狀協(xié)調(diào)一致。例如,在苯的晶體結(jié)構(gòu)中,每個(gè)苯分子的平面幾乎跟晶胞的Z軸平行,但分子在差不多互成直角的兩個(gè)方向上傾斜于該軸,分子的中心位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,形成一種變形的立方密堆積排列,以容納非球形分子。氫鍵是一種分子間相互作用,但不是范德華力,所以由氫鍵形成的晶體不屬分子晶體,而屬于氫鍵型晶體。

 
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