原子晶体

网络固体或共价网络固体(也称为原子结晶固体或巨型共价结构)是一种化合物(或元),其中原子通过共价键键合在延伸至整个材料的连续网络中。 在网络固体中没有单独的分子,整个晶体或无定形固体可以被认为是大分子。 网络固体的分子式与离子化合物的分子式一样,是由分子式单元表示的组分原子的简单比率。

网络固体的例子包括具有碳原子和二氧化硅的连续网络的金刚石或具有 SiO2 单元的连续三维网络的石英石墨和硅酸盐矿物云母族在结构上由共价键合在层内的连续二维片组成,其他键类型将层结合在一起。 无序的网络固体被称为玻璃。 这些通常是在熔体快速冷却时形成的,因此只剩下很少的时间来进行原子排序。

属性

  • 硬度:非常坚硬,因为整个晶格中都有很强的共价键(然而,在不需要破坏任何共价键的方向上变形会更容易,例如石墨或云母片的弯曲或滑动) .
  • 熔点:高,因为熔化意味着破坏共价键(而不是仅仅克服较弱的分子间作用力)。
  • 固相电导率:可变,具体取决于键合的性质:所有电子都用于 sigma 键的网络固体(例如金刚石、石英)是不良导体,因为没有离域电子。 然而,具有离域 pi 键(例如石墨)或掺杂剂的网络固体可以表现出类似金属的导电性。
  • 液相电导率:低,因为大分子由中性原子组成,这意味着熔化不会释放任何新的电荷载流子(就像离子化合物那样)。
  • 溶解度:由于溶解这么大的分子很困难,因此通常不溶于任何溶剂
原子晶体

例子

  • 氮化硼 (BN)
  • 金刚石(碳,C)
  • 石英 (SiO2)
  • 二硼化铼 (ReB2)
  • 碳化硅(碳硅石、金刚砂、SiC)
  • 硅 (Si)
  • 锗 (Ge)
  • 氮化铝 (AlN)

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