2021-08-08 12:13:56

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凝聚态物理学
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分子间通过分子间作用力(根据人教版教材最新解释,分子间作用力又名范德华力,而氢键不是化学键,是一种特殊的分子间作用力,属于分子间作用力)构成的晶体。

构成微粒:分子。(特例:稀有气体为单原子分子。)

微粒间作用:a.分子间作用力,部分晶体中存在氢键。分子间作用力的大小决定了晶体的物理性质。分子的相对分子质量越大,分子间作用力越大,晶体熔沸点越高,硬度越大。b.分子内存在化学键,在晶体状态改变时不被破坏。c.分子间内部微粒采用紧密堆积方式排列。

基本信息

  • 中文名称

    分子晶体

  • 外文名称

    molecular crystal

  • 构成微粒

    分子

  • 构成组分

    范德华力和氢键

  • 状态

    许多物质在常温下呈气态或液态。

  • 溶解性

    相似相溶

  • 特性

    不导电

  • 熔沸点规律

    分子间作用力越强,熔沸点越高

目录

折叠 编辑本段 简介

折叠 定义

分子间通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体

折叠 性质

1.分子晶体是由分子组成,可以是极性分子,也可以是非极性分子

2.分子间的作用力很弱,分子晶体具有较低的熔点、沸点,硬度小、易挥发,许多物质在常温下呈气态或液态。例如O2、CO2是气体,乙醇、冰醋酸是液体。同类型分子的晶体,其熔、沸点随分子量的增加而升高。例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增;非金属元素的氢化物,按周期系同主族由上而下熔沸点升高;有机物的同系物随碳原子数的增加,熔沸点升高。但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间,除存在范德华力外,还有氢键的作用力,它们的熔沸点较高。

3.在固态和熔融状态时都不导电。

4.其溶解性遵守"相似相溶"原理。极性分子易溶于极性溶剂非极性分子易溶于非极性的 有机溶剂,例如NH3、HCl极易溶于水,难溶于CCl4和苯;而Br2、I2难溶于水,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。根据此性质,可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。

折叠 典型代表

①所有非金属氢化物。

②大部分非金属单质(稀有气体形成的晶体也属于分子晶体),如:卤素(X2)、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等(金刚石,和单晶硅等是原子晶体)

③部分非金属氧化物,如:CO2、SO2、P4O6、P4O10等(如SiO2是原子晶体)

④几乎所有的酸

⑤绝大多数有机化合物,如:苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等

⑥所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质

折叠 编辑本段 相关信息

折叠 熔沸点规律

分子间作用力越强,熔沸点越高

①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高。例如:元素周期表中第ⅦA族的元素单质其熔沸点变化规律为:At2>I2 > Br2 > Cl2>F2 。

②若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,故熔沸点较高。例如:HF > HI > HBr > HCl。

H2O> H2Se> H2S。 NH3> PH3

③组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点越高,例如:CO>N2

④在有机物的同分异构体中,一般来说,支链越多,熔沸点越低,例如:正戊烷>异戊烷>新戊烷

⑤互为同分异构体的芳香烃及其衍生物中,熔沸点顺序为:邻位化合物<间位化合物<对位化合物

折叠 结构特征

紧密堆积方式对比

干冰:范德华力 1个分子周围紧邻12个分子

冰:范德华力、氢键 1个分子周围紧邻4个分子

外观:两者相似 硬度:相似(小)熔点:干冰比冰小 密度:干冰比冰大

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