共有結晶とは?
共有結晶は、強力な共有結合のネットワークによって原子が一緒に保持される固体です。これらの結合は、結晶構造全体に及び、巨大な分子を作成します。
共有結晶の特性:
* 非常に高い融点: 強い共有結合により、それらを壊すには多くのエネルギーが必要です。
* 硬くて脆い: 剛性のある相互接続されたネットワークは、それらをスクラッチに耐性にしますが、簡単に骨折します。
* 熱と電気の導体が悪い: 共有結合は電子を局在化させ、可動性が低く導電性を低下させます。
* ほとんどの溶媒に不溶性: 強い結合は液体に溶解することに抵抗します。
共有結晶の例:
* ダイヤモンド: 炭素原子の四面体構造を備えた最も硬い自然に発生する材料。
* シリコン: 特定の条件下で電気を導入する能力により、半導体および太陽電池で使用されます。
* Quartz(SIO2): シリコンと酸素原子の複雑なネットワークを備えた砂と岩に見られる一般的な鉱物。
* 炭化シリコン(sic): 研磨剤、セラミック、電子機器で使用される非常に硬く化学的に不活性な材料。
* 窒化ホウ素(BN): さまざまなプロパティを備えたさまざまな形式(六角形や立方体など)で存在する可能性があり、多様なアプリケーションで役立ちます。
* グラファイト: 層が弱く結合されている層状構造を備えた炭素の同種で、潤滑剤として、そして鉛筆で滑りやすく有用です。
キーポイント: 共有結晶の最も有名な例(ダイヤモンドやグラファイトなど)は単一の要素で構成されていますが、炭化シリコンと窒化ホウ素で見られるように、異なる要素の組み合わせから形成することもできます。