結晶狀固體的種類 Types of Crystalline Solids

化學原理啟迪404-3

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1.     結晶狀固體的種類非常多。舉例來說，雖然糖和鹽都能夠在水中溶解，但是糖溶液和鹽溶液的性質非常不同。鹽溶液能夠導電，但是糖溶液不行；這種差異來自於這二種固體結晶成分的性質。

2.     食鹽「氯化鈉NaCl」是離子固體，它含有Na^＋和Cl^－。當氯化鈉在極性的水中溶解，氯離子和鈉離子散佈於溶液中，隨時可以通電流。

3.     砂糖（蔗醣）是由中性的分子組成，當砂糖溶解於水中，中性的醣分子分解散佈到溶液中。因為糖晶體中沒有離子，所以糖溶解後產生的醣水溶液也無法導電。

4.     上述例子說明有二種重要的結晶狀固體：離子固體ionic solids和分子固體molecular solids。氯化鈉是離子固體，砂糖是分子固體。

5.     第三種結晶狀固體是由元素組成，例如石墨、鑽石、富勒烯、溴、矽與所有的金屬。這些物質的組成原子佔據每一個晶格的交叉點，稱為原子固體atomic solids。

原子固體—鑽石晶體結構

離子固體—氯化鈉晶體結構

分子固體—冰的晶體結構

6.     固體的性質主要來自於，組成粒子彼此引力（化學鍵）的性質。舉例來說，雖然「氬」、「銅」和鑽石的成分「碳」，都能組成原子固體，但是性質卻非常不同。

7.     氬的熔點非常低（－189℃），鑽石和銅都是高熔點（分別是3500℃和1083℃），銅是導體，氬和鑽石都是絕緣體。銅有延展性，鑽石卻是很堅硬的物質，這三種原子固體的性質差異導因於它們的化學鍵不同。

n  翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》圖片來源／Leisure.ezinemark.com、2012books.lardbucket、 Ssrl.slac.stanford.edu