5-6 分子型晶体和分子间作用力,1、分子型晶体和原子（或基团）的范德华半径,（1）分子型晶体,单原子分子或以共价键结合的有限分子，由范德华力凝聚而成的晶体，是典型的分子晶体。,从结构上看，范德华力一般不具有饱和性和方向性，形式上和金属键极为相似，所以分子型晶体都采用尽可能密的堆积结构。,氦晶体为六方最密堆积A3，其余惰性元素晶体均为立方最密堆积A1。,接近球形或通过旋转呈球形的分子形成的晶体,惰性元素晶体,H2晶体为六方最密堆积，HCl和H2S等晶体为立方最密堆积型式。,分子型晶体举例,有机分子,有机分子尽管在形状上极不规则，但在晶体中分子排布的致密程度往往是和它们的不规则形状协调一致的。一般都是这个分子的凸出部位趋于另一分子的凹陷部位，尽可能形成密堆积。,C排列在立方晶胞的顶点和面心位置，面心立方紧密堆积（A1型），分子轴平行于立方体体对角线。可抽出立方面心晶胞，每个晶胞含4个CO2分子。,苯分子的晶体结构,固体苯为正交结构（D2h群），苯分子为D6h群，故晶体的对称性和组成它的分子的对称性并非一回事，二者不必一致。,（2）原子（或基团）的范德华半径,所谓“范德华半径”就是指当分子以范德华力结合时，两相邻分子的互相“接触”的原子所表现出的半径。,金属原子半径,离子半径,共价半径,范德华半径,它们分别指的是在以不同的键合型式或粒子间不同的相互作用而结合起来的各种粒子所表现出的不同大小。,与四种键型相联系的物理性质和结构性质P569,2、氢键和氢键型晶体,氢键是一种由于氢原子结构上的特殊性所仅能形成的特异键。氢键有方向性和饱和性，通常在晶体中分子间趋向尽可能多生成氢键以降低能量。,成 因,当H原子与电负性大的X原子形成共价键时，在H原子上有剩余作用力，可与另一电负性大的Y原子形成一种“较强的、具有方向性的范德华力”。 XHY,冰的结构,冰是一种典型的氢键型晶体，属于六方晶系（雪花六角形），在冰中每个O原子周围有4个H，2个H近一些，以共价键相连，2个H较远，以氢键相连，氢的配位数为4。为了形成稳定的四面体型结构，水分子中原有的键角（105）也稍有扩张，使各键之间都接近四面体角（10928），这种结构是比较疏松的，因此冰的密度比水小。,当冰溶化成水时，部分氢键遭到破坏，但仍有一部分水分子以氢键结合，这些水分子可以堆积得比较紧密，因而冰融化成水时体积减小，当温度很高时分子热运动加剧，分子间距离增大，体积增大，密度减小，只有在4C时水的密度最大。,