原子晶体

【定义】由同种非金属元素或由异种元素的“无限”数目原子以共价键结合而成的晶体，叫做共价型原子晶体。

【说明】

1. 由“无限”数目的原子形成的一个无限大分子，如果原子间的键型不纯属共价键，尚有范德华力等作用，则应归属于混合键型晶体（如石墨)。

2.典型的共价型原子晶体（如金刚石）以典型的共价键结合，因此硬度高、熔点高，导电性和导热性低。除金刚石外，由Si、Ge、Sn等单质形成的晶体也有类似结构，它们都以四面体堆积(A4 型）方式形成晶体。

3. 由异种元素原子形成的化合物共价型晶体有六方(ZnS)、立方(ZnS、AgI)、铜的四种卤化物、金刚砂(SiC)、白硅石(Si0₂）等。

4.相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体。例如金刚石晶体，是以一个碳原子为中心，通过共价键连接4个碳原子，形成正四面体的空间结构，每个碳环有6个碳原子组成，所有的C－C键键长为1.55×10^-10米，键角为109°28′，键能也都相等，金刚石是典型的原子晶体，熔点高达3550℃，是硬度最大的单质。原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材料。原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表示，两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、SiO₂、SiC等。对不同的原子晶体，组成晶体的原子半径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔，沸点越高，例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。