分子键无方向性和饱和性,所以分子间可以实现最紧密堆积 。但由于分子形态复杂,因而堆积的形式比较复杂 。
在矿物的分子晶格中,分子内部通常以共价键结合,分子间才存在范德华力 。如自然硫(S)中,8个S原子以共价键结合成S8分子,分子间以范德华力相联系,分子作紧密堆积,其晶胞中存在16个S8分子,即Z=16 。
分子键的作用力是很弱的,所以分子晶格的晶体一般熔点低,可压缩性大,热膨胀率大,热导率小,硬度低,透明,不导电 。但某些性质也与分子内的键性有关 。具分子晶格的晶体虽然可见于自然非金属元素、硫化物和氧化物等不同类别的矿物中,但其数量并不多见 。
5.氢键与氢键型晶格
氢(H)的原子体积很小,静电场强度大,在晶体结构中可以同时和两个电负性很大而半径较小的原子(如O,N,F等)相结合,从而产生一种特殊的键力——氢键(hydrogen bond) 。它是由氢原子参与成键的特殊键型,其结合的形式为X—H……Y(X和Y通常为O,N,F等),其中“—”通常为共价键,“……”为氢键 。在一些晶体结构中,氢键起很重要的作用,通常把它们称之为氢键型晶格(hydrogen bonding crystal lattice) 。
氢键的性质介于共价键与分子键之间 。氢键具有方向性和饱和性;其键强虽比分子键强,但属于同一数量级 。氢键型晶格主要存在于一系列有机化合物晶体中 。在矿物中只有冰和草酸铵石等个别晶体结构属于氢键型晶格;但含有氢键的矿物晶格却比较普遍,在一些氢氧化物、含水化合物、层状结构硅酸盐等矿物,例如硬水铝石、针铁矿、高岭石等晶格中,均有氢键存在 。
氢键的作用力虽不强,但能对物质的性质产生明显影响,分子间形成氢键会使物质的熔点、沸点增高;分子内形成氢键则会使物质的熔点、沸点降低 。但一般来说,氢键型晶格的晶体配位数低、熔点低、密度小 。
6.单键、多键与过渡型键及其晶格
在实际晶体中,化学键的表现形式是相当复杂的 。某些晶体结构中只存在一种键力,为单键型晶格(homode *** ic lattice),如自然金为单纯的金属晶格,金刚石为单纯的原子晶格,石盐为单纯的离子晶格 。但是,许多晶体结构中的化学键具过渡性质,称为过渡型键(transitional bond),如金红石(TiO2)中Ti—O间的键,就是一种以离子键为主而向共价键过渡的过渡型键,表现为电子轨道有一定程度的重叠,因此从键的特点来看,它仍然只是单一的一种键 。以过渡型键为特征的晶格类型归属应以占主导地位的键性为准,金红石的晶格便应归属于离子晶格 。此外,还有许多晶体其不同质点间的键力不同,这些不同的键在晶体结构中是彼此分开的,这类晶体的结构应属于多键型晶格(heterode *** ic lattice) 。例如,在方解石Ca[CO3]的结构中,C—O间为以共价键为主的键,而Ca—O间则为以离子键为主的键 。这种晶格的类型归属应以晶体的主要性质归因于哪一种键性作为依据 。如方解石所表现的一系列物理性质主要是由Ca—O之间的离子键所决定的,故方解石应归属于离子晶格 。显然,分子晶格都属于多键型晶格 。事实上,在绝大部分的实际晶体中,都不存在纯粹的、典型的一种键性,而是在不同程度上存在着键性的过渡现象 。化学键之间的过渡程度,如离子键与共价键所占百分比的多少,可以用元素离子的电负性差值ΔX来确定,因为ΔX决定了电子移动的情况,从而决定了化学键的性质 。
4什么是化学键键型?什么是化学键键型
在分子或晶体中的原子决不是简单地堆砌在一起,而是存在着强烈的相互作用 。化学上把这种分子或晶体中原子间(有时原子得失电子转变成离子)的强烈作用力叫做化学键 。键的实质是一种力 。所以有的又叫键力,或就叫键 。
文章到此结束,希望可以帮助到大家 。
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