5.两种典型的分子晶体的空间结构
(1)冰
①结构:冰晶体中,水分子间主要通过氢键形成晶体。由于氢键具有一定的方向性,一个水分子与周围四个水分子结合,这四个水分子也按照同样的规律再与其他的水分子结合。这样,每个O原子周围都有4个H原子,其中两个H原子与O原子以共价键结合,另外两个H原子与O原子以氢键结合,使水分子间构成四面体骨架结构。
②性质:由于氢键具有方向性,冰晶体中水分子未采取密堆积方式,这种堆积方式使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化成液态水时,水分子间空隙减小,密度反而增大,超过4 ℃时,分子间距离加大,密度渐渐减小。
(2)干冰
①结构:CO2分子内存在CO共价键,分子间存在范德华力,CO2的晶胞呈面心立方体形,立方体的每个顶角有一个CO2分子,每个面上也有一个CO2分子。每个CO2分子与12个CO2分子等距离相邻(在三个互相垂直的平面上各4个或互相平行的三层上,每层上各4个)(如图所示)。
②性质:硬度跟冰相似,熔点却比冰低得多;在常压下极易升华,在工业上广泛用作制冷剂;由于干冰中的CO2之间只存在范德华力不存在氢键,密度比冰的高。
二、原子晶体
1.结构特点及物理性质
(1)构成微粒及作用力
(2)立体构型:整块晶体是一个三维的共价键网状结构,不存在单个的小分子,是一个"巨分子",又称共价晶体。