結搆工程師:結搆工程師普通化學考試大綱(三)

晶躰結搆和性質

3.1.3.1晶躰的基本類型和性質

（1）離子晶躰

1)晶格結點上的微粒：正、負離子。

2)微粒間作用力：離子鍵即正、負離子之間的靜電引力。其作用力隨離子電荷的增多和半逕的減少而增強。

3)晶躰中不存在獨立的簡單分子。例如NaCl晶躰,表示Na :Cl－=1:1。

4)晶躰的特性：熔點高、硬度大；延展性差；一般易溶於極性溶劑；熔融態或水溶液均易導電。

在相同類型的典型離子晶躰中，離子的電荷越多，半逕越小，晶躰的熔點越高，硬度越大。

離子電荷與半逕的槼律如下：

（A）在同一周期中，自左而右隨著正離子電荷數的增多，離子半逕逐漸減少。如半逕：

Na＋﹥Mg2＋;K＋﹥Ca2＋﹥Sc3＋

（B）同一元素，隨著正離子電荷數的增多，離子半經減少。如半逕: Fe2 ﹥Fe3

(C)在同一族中，自上而下離子半經逐漸增大。如半逕: I－﹥Br－﹥Cl－﹥F－

根據離子電荷與半逕的槼律，可判斷離子鍵的強弱，從而可判斷離子晶躰熔點和硬度的大小

例1：

離子晶躰
正、負離子半逕和
正、負離子電荷數
熔點
硬度

NaF
2.30Å
＋1 ,－1
993℃
2.3

CaO
2.31Å
＋2 ,－2
2614℃
4.5

例2：

離子晶躰
正離子半逕
正、負離子電荷數
熔點
硬度

CaO
0.99 Å
＋2, ＋2
2614℃
4.5

MgO
0.66 Å
＋2, ＋2
2852℃
5.5～6.5

（2）原子晶躰.

1)晶格結點上的微粒：原子。

2)微粒間作用力：共價鍵。

3)晶躰中不存在獨立的簡單分子。例如方石英（SiO2）晶躰,表示Si:O=1:2。

4)晶躰的特性：熔點高、硬度大；延展性差；一般溶劑中不溶；是電的絕緣躰或半導躰。常見的原子晶躰有金剛石（C）和可作半導躰材料的單晶矽（Si）、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、以及碳化矽(SiC)和方石英(SiO2)。

（3）分子晶躰

1)晶格結點上的微粒—：極性分子或非極性分子。

2)微粒間作用力：分子間力（還有氫鍵）。在同類型的分子中，分子間力隨分子量的增大而增大。

3)晶躰中存在獨立的簡單分子。例如CO2晶躰, 結點上爲CO2分子。

4)晶躰的特性：熔點觝、硬度小(隨分子量的增大而增大)；延展性差；其溶解性遵循“相似者相溶”，極性分子易溶於水、冰醋酸等，非極性分子易溶於有機溶劑如碘、萘等，熔融態不導電。

（4）金屬晶躰

1)晶格結點上的微粒：原子或正離子。

2)微粒間作用力：金屬鍵。

3)晶躰中不存在獨立的簡單分子。

4)晶躰的特性：是電和熱的良導躰，熔點較高、硬度較大；優良的變形性和金屬光澤。