网络共价固体是结晶固体,由单个原子的巨大三维网络组成,通过强共价键 结合在一起。网络共价固体的例子 包括金刚石(具有连续的碳原子网络)和石英(具有连续的硅原子 和氧原子网络)原子之间极强的共价力 使这些固体变得坚硬,熔点很高。例如,在金刚石中,每个碳原子 都是 sp³ 杂化,并通过单个共价键 以四面体方式连接到四个相邻的碳原子上。这种强相连网络解释了 金刚石不同寻常的硬度 和极高的熔点。金刚石是电的不良导体,因为没有离域电子。在石英中,每个硅原子与四个氧原子键合,并且每个氧原子由一对 硅原子共享。强的硅氧共价键导致 石英的硬度和熔点高。石墨是一种不寻常的网络共价固体,因为它柔软并且可以导电。与金刚石一样,石墨也是碳的同素异形体,这意味着这两种材料是 由不同三维排列的碳原子 组成的。在石墨中,碳原子以相互连接的六角环层 排列。在每一层中,每个碳原子都是 sp² 杂化的,并与三个相邻的碳原子共价键合。非键电子离域 在整个层上,这使得石墨 成为一种良好的导电体。然而,各层之间 仅通过弱的色散力结合在一起。因此,各层可以相互滑动,从而使石墨变软且呈片状。这就是铅笔中使用石墨的原因:碳层 很容易转移到纸上。