Молекулярные кристаллы

Структурными единицами являются молекулы, связанные друг с другом либо вандерваальсовыми силами, либо водородными связями.

Малая энергия межмолекулярного взаимодействия, т. е. низкая энергия кристаллической решетки, определяет следующий набор физических свойств кристаллов этого типа: низкую прочность, низкую температуру плавления, высокую летучесть, очень низкие электропроводность и теплопроводность.

Наиболее низкой энергией кристаллической решетки обладают вещества с неполярными молекулами: благородные газы, галогены, а также CO₂, CH₄, ВF₃. Связь в подобных кристаллах между молекулами осуществляется дисперсионной составляющей сил Ван-дер-Ваальса.

С увеличением электрического момента диполя молекул, образующих кристалл, увеличивается энергия кристаллической решетки, поэтому наибольшим значением энергии кристаллической решетки обладают кристаллы, между молекулами которых реализуются водородные связи: НС1, NНз, H₂O.

Одна из специфических особенностей молекулярных кристаллов заключается в том, что в силу незначительной энергии межмолекулярного взаимодействия молекулы сохраняют свою химическую индивидуальность.

Поскольку силы Ван-дер-Ваальса являются ненаправленными, то для молекулярных кристаллов со сферическими частицами характерна структура плотнейшей упаковки в обоих вариантах - кубическая, в которую кристаллизуются все благородные газы, кроме Не, и гексагональная (Не, N₂, H₂). Кристаллическая решетка Аr имеет структуру простого куба (рис.1.14).

Рис.1.14.

Для молекул несферической формы наблюдается искажение плотнейшей упаковки. Наибольшего отличия эти искажения достигают у молекулярных кристаллов с водородными связями, поскольку водородные связи имеют направленный характер, что снижает значение координационного числа до 4.

Расстояние между молекулами в молекулярных кристаллах достаточно велико и достигает 0,3 -0,4нм.

Дата добавления: 2013-12-12