原子晶体

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原子晶体 简介

 
相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体。例如金刚石晶体,是以一个碳原子为中心,通过共价键连接4个碳原子,形成正四面体的空间结构,每个碳环有6个碳原子组成,所有的C-C键键长为1.55×10-10米,键角为109°28′,键能也都相等,金刚石是典型的原子晶体,熔点高达3550℃,是硬度最大的单质。原子晶体中,组成晶体的微粒是原子,原子间的相互作用是共价键,共价键结合牢固,原子晶体的熔、沸点高,硬度大,不溶于一般的溶剂,多数原子晶体为绝缘体,有些如硅、锗等是优良的半导体材料。原子晶体中不存在分子,用化学式表示物质的组成,单质的化学式直接用元素符号表示,两种以上元素组成的原子晶体,按各原子数目的最简比写化学式。常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物,例如金刚石、硅晶体、SiO2、SiC等。(但碳元素的另一单质石墨不是原子晶体,石墨晶体是层状结构,以一个碳原子为中心,通过共价键连接3个碳原子,形成网状六边形,属过渡型晶体。)对不同的原子晶体,组成晶体的原子半径越小,共价键的键长越短,即共价键越牢固,晶体的熔,沸点越高,例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。

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