分子晶体

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分子晶体自然界中的分子晶体雪花硫磺干冰分子晶体是分子间以分子间作用力[包括()或()]相互作用而形成的晶体定义:分子晶体是分子间以分子间作用力(包括范德华力或氢键)相互作用而形成的晶体说明:分子晶体的构成微粒是(分子),分之间以(分之间作用力)相互作用而结合,而分子内部则是以(共价键)相互作用而结合,但是(稀有气体)晶体除外,它们是(单原子)分子哪些晶体属于分子晶体呢?(1)所有非金属氢化物,如水,硫化氢,氨,卤化氢,甲烷等(2)部分非金属单质,如卤素(X2),氧气(O2),硫(S8),氮(N2),白磷(P4),碳60(C60),稀有气体等(单晶硅,金刚石,石墨,单晶硼不是)(3)部分非金属氧化物,如CO2,P4O6,P4O10,SO2等(二氧化硅,氧化硼不是)(4)几乎所有的酸,如硫酸,硝酸,磷酸等(5)绝大多数有机物晶体,如乙醇,醋酸,蔗糖等(有机盐类不是:如乙酸钠等)分子晶体的结构如果分之间只存在范德华力——分子密堆积通常面心立方堆积,以一个分子为中心,其周围一般可以有12个紧邻的分子(或配位数为12)分子晶体的结构如果分之间存在范德华力和氢键——按氢键的饱和性和方向性构成晶体氢键迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻的水分子相互吸引,并且只能吸引这4个水分子思考:为什么固态二氧化碳的密度比液态二氧化碳大,而冰的密度比水小呢?在冰晶体中,每个分子周围只有4个紧邻的水分子,由于水分子之间的主要作用力是氢键,氢键跟共价键一样具有方向性,即氢键的存在迫使在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的水分子的空间利用率较小,留有相当大的空隙。因此冰的密度比水小;而二氧化碳分之间只有范德华力,以分子密堆积的方式结合成晶体,空间利用率较大,因此固态二氧化碳的密度比液态二氧化碳大分子晶体的性质(1)分子晶体硬度小,熔沸点低,液态易挥发,固态易升华规律:1.对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高2.相对分子质量接近的物质,分子极性越大,熔沸点越高3.当分子间存在氢键时,熔沸点会升高当分子内存在氢键时,熔沸点会降低4.同分异构体中,支链越多,沸点越低;对称性越好,熔点越高注意:分子晶体熔化不破坏共价键分子晶体的性质(2)分子晶体在固态和液态都不导电(3)分子晶体容易溶解在与组成它的分子极性相似的溶剂中(相似相溶)(4)构成分子晶体的微粒是分子,因此分子晶体的化学式也是分子式1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家C60分子是形如球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子成键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数,面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数=棱数+2回答下列问题:(1)计算C60分子有(12)个五边形和(20)个六边形,C60分子所含的单键数为(60),双键数为(30)(2)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是(金刚石),理由是(金刚石属原子晶体,而固体C60不是)(3)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)(可能),并简述其理由(4)通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目

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