高中化学密堆积是什么(分子晶体的密堆积)

各位同学大家好,上节课我们学习了分子晶体的概念及其性质,那分子晶体它的空间密堆积是什样子呢?
这就是我们这节课所要学习的内容。
我们通过上面一节课的学习,我们知道分子晶体分子间的作用力主要为泛的华丽和氢键。有些分子晶体它的构成分子只有范德华丽,这时候在晶体中它会以一个分子为中心,周围有12个紧邻的分子,它是一种分子的密堆积结构,典型的代表为二氧化碳及干冰分子晶体。
大家看一下这个是干冰的一个金包结构。
它是一种面心立方紧密堆积,这是它的球棍模型,我们看一下这个是它的一个比例模型,当然在这个晶包中,二氧化碳分子的取向是有区别的。通过刚刚二氧化碳晶胞结构的观察我们知道,在干冰晶体中,二氧化碳分子之间的作用力只有泛的华丽,具有分子密堆积的特征,所以干冰晶体的结构代表了分子晶体结构的一个普遍性。
在干冰晶体中,我们通过计算每个晶包中平均含有四个二氧化碳分子,每个二氧化碳分子周围等距离紧邻的二氧化碳分子有12个。
那如果有些分子晶体,它的分子间的作用力主要为氢键时,这时候它是一个以一个分子为中心,周围有四个相邻的分子,它是一种非密堆积结构,典型的代表具有氟化氢、氨分子,冰等。
在这里边我们以冰为典型代表,大家看一下这个是冰的一个球柜模型。
这个呢是它的一个比例模型,通过刚刚我们观察冰的晶体结构发现。在冰晶体中,水分子之间的作用力有泛的华丽和氢键,但主要作用力是氢键。所以冰晶体的结构是分子晶体中一种特殊的结构,它不具有分子密堆积的特征。
由于氢键具有方向性及氢键的存在,迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶点的四个相邻的水分子相互吸引。在冰晶体中,每个水分子参与形成四个氢键,但按均摊法平均一个水分子,它形成了两个氢键。分子晶体的化学式就代表了分子晶体的一个分子式。
分子晶体融化时一定会破坏范的华丽,有一些晶体还破坏氢键,比如冰的融化,还有少数晶体它会破坏共价键,比如说硫磺晶体,它实际上是一个由八个硫原子构成的一种皇冠结构。它晶体硫磺晶体融化时,除了破坏范范的华丽外,硫巴分子也会分解破坏共价键。
