晶体类型及熔点高低
2017-03-25 10:22阅读：
物质通常可分为晶体与非晶体两大类，晶体又可分为离子晶体，分子晶体，原子晶体，金属晶体和过渡型晶体，同一种化学式，可能是晶体，也可能是无定形物质；即使同为晶体，其晶型也可能不同，晶体类型的确定，通常需要借助于现代精密科学仪器。
晶体类型不同，其结点间微粒作用力不同，导致熔、沸点和导电性及硬度均不同。参见表1
表1 不同类型晶体特点
一、晶体类型
常见的离子晶体包括：NaCl KCl
RbCl CsCl MgO CaO SrO BaO KI LiF NaBr CaS TiCl Csbr CsI BeO*
ZnSe；常见的原子晶体有：金刚石(C)、单晶硅(Si)、单晶硼(B)、人造金刚砂(SiC)、石英(SiO
2)和BN及AlN原子晶体；常见的分子晶体有：稀有气体、大多数非金属单质和非金属单质之间的化合物，以及大部分有机化合物在固态时（降低温度可液化直至固化）都是分子晶体；金属晶体专指金属，这里既有熔沸点很高的W、Cr，也包括常温下为液态的Hg（其熔沸点很低）；其余晶体多数情况下属于过渡型晶体。
二、熔点的高低
比较不同物质熔点高低的基本步骤是；
(1)
SPAN>按晶体类型不同，对所给物质进行归类。
通常情况下，原子晶体熔点最高，其次是离子晶体，再次是过渡型晶体和分子晶体。
(2)
同为离子晶体，比较它们之间晶格能相对大小，晶格能越大，则其熔点越高。
晶格能∝│Z+·Z-│/(r++r-)（式中Z+、Z-分别表示离子晶体中阳离子和阴离子所带电荷数，r+、r-分别表示离子晶体中阳离子和阴离子的半径，需要强调的是表达式中分子与分母地位不相同，分子对晶格能大小贡献占支配地位，只有在不同物质的分子值相等的情况下，才考虑分母大小的影响）。
（3）同为过渡型晶体，这时需要考虑不同物质内部的极化作用大小。
极化作用大，离子键中共价成分增多，离子键向共价键过渡，相应物质的熔点越低。极化作用，通常情况下，只需考虑阳离子对阴离子的极化力，和阴离子在阳离子极化力作用下发生的变形性。通常阳离子极化力越大。阴离子的变形性越大，则它们之间极化作用越强。极化力与变形性大小均取决于三个因素：
a、电荷数
电荷数绝对值越大，阳离子极化力越大，阴离子变形性也越大；
b、半径
阳离子半径越小，极化力越大；阴离子半径越大，在阳离子极化力作用力下，越容易变形，即变形性越大；
c、离子构型
离子构型对变形性的影响通常存在：18+2，18，2电子构型>9-17电子构型>8电子构型。
（4）分子晶体熔点高低主要取决于两个因素，即氢键及分子量。
其中主要因素是氢键，有氢键，熔点必然高；如果都没有氢键，一般看它们的分子量，分子量越大，色散力越大，进而引发的分子间作用力也大，相应熔点较高。
三、相关例题
(1)
比较LiF、BeO熔点高低；
(2)
比较BeO、MgO熔点高低。
(3)
比较SiC（人造金刚砂） MgO CsCl
MgCl2 FeCl3
熔点高低
解：（1）LiF与BeO均为离子晶体，BeO的│Z+·Z-│=4，而LiF│Z+·Z-│=1，因此离子晶体BeO的晶格能大，熔点较高；
（2）BeO中阳离子Be为2电子构型，半径较小，极化力较大，由于极化作用，尽管BeO
为ZnS型离子晶体，但并不能排除其内部有共价键成分存在，因此其熔点低于MgO典型离子晶体。
注意：（1）、（2）两题表明，离子键与共价键并不是绝对的泾渭分明，只是其中存在以谁为主问题，解题时需要仔细思考。
（3）查相关无机化合物的物性参数可得：原子晶体SiC（人造金刚砂）的熔点是2327℃，离子晶体MgO的熔点为2852℃，离子晶体CsCl熔点为645℃，过渡型晶体MgCl2和FeCl3的熔点依次为714℃和306℃。由上可得它们之间熔点由高到低排列的正确顺序为：MgO>SiC>MgCl2>CsCl>FeCl3。
（3）题说明：原子晶体熔点并不一定比离子晶体高，离子晶体晶体熔点也未必高于过渡型离子晶体。
