Кристаллические твердые тела содержат атомы или молекулы в виде решетки. Ковалентные кристаллы, также известные как сетчатые твердые тела, и молекулярные кристаллы представляют собой два типа кристаллических твердых веществ. Каждое твердое тело обладает разными свойствами, но есть только одно различие в их структуре. Это единственное различие объясняет разные свойства кристаллических твердых тел.
Ковалентные кристаллы демонстрируют ковалентную связь; принцип, согласно которому каждый атом в решетке ковалентно связан с каждым другим атомом. Ковалентная связь означает, что атомы имеют сильное притяжение друг к другу и удерживаются этим притяжением. Сетевые твердые тела означают, что атомы образуют сеть, в которой каждый атом связан с четырьмя другими атомами. Эта связь, по сути, создает одну большую молекулу, которая плотно упакована вместе. Эта характеристика определяет ковалентные кристаллы и отличает их структурно от молекулярных кристаллов.
Молекулярные кристаллы содержат атомы или молекулы, в зависимости от типа кристалла, в каждом узле решетки. У них нет ковалентной связи; притяжение между атомами или молекулами слабое. Никаких химических связей не существует, как в ковалентных кристаллах; электростатические силы между атомами или молекулами удерживают молекулярный кристалл вместе. Это различие приводит к тому, что молекулярные кристаллы слабо удерживаются вместе и легко разрываются.
Примеры ковалентных кристаллов включают алмазы, кварц и карбид кремния. Все эти ковалентные кристаллы содержат плотно упакованные атомы, которые трудно разделить. Их структура сильно отличается от атомов в молекулярных кристаллах, таких как вода и углекислый газ, которые легко разделяются.
Различия в структуре между ковалентными кристаллами и молекулярными кристаллами приводят к тому, что точки плавления каждого типа кристаллов различаются. Ковалентные кристаллы имеют высокие температуры плавления, в то время как молекулярные кристаллы имеют низкие температуры плавления.