摘要：(三)分子晶体 1.定义:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分子晶体. (1)构成分子晶体的粒子是分子, (2)分子晶体的粒子间的相互作用是范德华力, (3)范德华力远小于化学键的作用, (4)分子晶体熔化破坏的是分子间作用力. 2.典型的分子晶体 (1)所有非金属氢化物:H2O.H2S.NH3.CH4.HX (2)部分非金属单质:X2. N2. O2. H2.S8.P4.C60 (3)部分非金属氧化物:CO2.SO2.N2O4.P4O6. P4O10 (4)几乎所有的酸:H2SO4.HNO3.H3PO4 (5)大多数有机物:乙醇.冰醋酸.蔗糖 3.分子晶体的物理特性: 某些分子晶体的熔点 由于范德华力很弱.所以分子晶体一般具有: (1)较低的熔点和沸点, (2)较小的硬度, (3)一般都是绝缘体.熔融状态也不导电. [思考1]为何分子晶体的硬度小.熔沸点低? 因为构成晶体的微粒是分子.分子之间以分子间作用力相结合.范德华力远小于化学键的作用. [思考2]是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力? 不对.分子间氢键也是一种分子间作用力.如冰中就同时存在着范德华力和氢键. [思考3]为何干冰的熔沸点比冰低.密度却比冰大? 由于冰中除了范德华力外还有氢键作用.破坏分子间作用力较难.所以熔沸点比干冰高.由于分子间作用力特别是氢键的方向性.导致晶体冰中有相当大的空隙.所以相同状况下体积较大.又由于CO2分子的相对分子质量>H2O分子的相对分子质量.所以干冰的密度大. 4.分子晶体的结构特征 组成微粒 微粒间作用 堆积方式 熔沸点比较 密度比较 冰 水分子 范德华力和氢键 每个分子周围有4个紧邻的分子 较高 较小 干冰 CO2分子 范德华力 每个分子周围有12个紧邻的分子 较低 较大 大多数分子晶体结构有如下特征: (1)如果分子间作用力只是范德华力.以一个分子为中心.其周围通常可以有几个紧邻的分子.如O2.C60.CO2.我们把这一特征叫做分子紧密堆积. (2)如果分子间除范德华力外还存在着氢键.分子就不会采取紧密堆积的方式.如在冰的晶体中.每个水分子周围只有4个紧邻的水分子.形成正四面体.氢键不是化学键.比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性.而氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引.这一排列使冰晶体中空间利用率不高.皆有相当大的空隙使得冰的密度减小. 5.分子晶体熔.沸点高低的比较规律 分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力.分子间作用力越大.物质熔化和汽化时需要的能量就越多.物质的熔.沸点就越高.因此.比较分子晶体的熔.沸点高低.实际上就是比较分子间作用力的大小. (1)组成和结构相似的物质.相对分子质量越大.范德华力越大.熔沸点越高.如:O2>N2.HI>HBr>HCl. (2)分子量相等或相近.极性分子的范德华力大.熔沸点高.如CO>N2 (3)含有氢键的.熔沸点较高.如H2O>H2Te>H2Se>H2S.HF>HCl.NH3>PH3 (4)在烷烃的同分异构体中.一般来说.支链数越多.熔沸点越低.如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷,芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照“邻位>间位>对位 的顺序.

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