分子晶体

概述

单原子分子或以共价键结合的有限分子靠范德华力凝聚而成的晶体，是典型的分子晶体。全部稀有元素单质、许多非金属单质、一些非极性氧化物和绝大部分有机化合物的晶体，都属于分子晶体。如果由同种非金属元素或由异种元素的“无限多”个原子以共价键结合而形成的是一个无限大分子的晶体，则属于原子晶体。范德华力比化学键、氢键的结合力都弱，所以一般分子晶体的熔点低、硬度小。范德华力没有方向性和饱和性,所以分子晶体的内部微粒都有形成密堆积的趋势，特别是球形对称分子大都采取最密堆积形式。例如，Ne、Ar、Kr、Xe以及HCl、H₂S等晶体都为立方最密堆积（A₁型）、而He和H₂的晶体为六方最密堆积（A₃型）。很多有机化合物晶体，由于对称性较差，往往堆积得不太紧密。但它的致密程度尽量跟它们的不规则形状协调一致。例如，在苯的晶体结构中，每个苯分子的平面几乎跟晶胞的Z轴平行，但分子在差不多互成直角的两个方向上倾斜于该轴，分子的中心位于晶胞的顶点和面心，形成一种变形的立方密堆积排列，以容纳非球形分子。氢键是一种分子间相互作用，但不是范德华力，所以由氢键形成的晶体不属分子晶体，而属于氢键型晶体。

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