分子晶体指的是物质内部由范德华力（分子间作用力或范德瓦耳斯力）结合成固体物质并且只由分子构成的晶体。[1]某些分子晶体中还含有氢键、卤素键、库仑力等力将分子结合起来的固体物质。[2][3][4]
分子晶体的密度低、硬度小、溶沸点低、容易升华。分子晶体的范德华半径相比其他晶体大，[5]但有着延展性差，标况下难于长存的特点。
构成
晶体的内部由可由单原子、双原子或多原子分子[4][6][7][8][9]构成，大多数非金属单质（少数如Si等除外）、它们的化合物以及大多数有机物在处于固态时都属于分子晶体。其内部各个分子间由一种不是化学键的分子间作用力相互吸引，结合成晶体。分子晶体一般存在共价键（惰性气体由于是单原子分子，不存在共价键）[10]，以及分子间相互吸引的作用力弱，有着密度低、硬度小、溶沸点低、容易升华的特点。分子间力无方向性、无饱和性，不含有氢键的分子晶体会形成密堆积的趋势进行排列。[5]
分子间相互作用
范德华力
所有分子晶体都具有范德华力，范德华力的大小，影响着相关物理性质，如熔沸点，导电性。以氩气为，例氩气是一种惰性非极性分子气体，具有八隅体规则，加上不带有电荷，这些特性使得氩不利于与其他粒子金属键、大多数分子间、共价键和离子键相互作用。因而分子晶体间主要相互作用力为范德华力。[7]
氢键
氢键是分子间作用力的一种，是一种永久偶极之间的作用力。
分子密堆积
其他相互作用
性质
物理性质
导电性
一般的分子晶体由于分子间相互作用较弱、电荷载流子迁移率低，使得导电性差，通常为绝缘体。[6][7][8]极性很强的分子晶体，在极性溶剂中溶解时可能发生电离而导电。[11]对于导电分子晶体，由于有很强的分子间相互作用，因而具有较好的导电性。[12]就如半导体四硫富瓦烯(导电率：ρ = 5 x 102 Ω−1 cm−1）[8]大量的碱金属掺杂在绝缘的富勒烯时会出现超导形象。[13][14]
熔沸点
由于分子间的作用力弱，分子晶体的熔沸点低，固此许多分子晶体需要在低温下才可以呈现（氧气在常温常压为气态，[15]水在常温常压为液态[16]），许多分子晶体容易升华（挥发性大），[17]
| 晶体类型 | 材料 | 熔点(°C ) | 沸点(°C) |
|---|---|---|---|
| 金属 | 铁 | 1,538 | 2,861 |
| 离子 | 氯化钠 | 801 | 1,465 |
| 共价 | 钻石 | 4,440 | - |
| 分子 | 氩气 | -189.3 | -185.9 |
| 分子 | 水 | 0 | 100 |
| 分子 | 萘 | 80.1 | 217.9 |
| 分子 | 尼古丁 | -79 | 491 |
| 分子 | 咖啡因 | 235.6 | 519.9 |
若要比较不同分子晶体的熔沸点的高低，则有以下几个方法：
比较相对分子质量
相对分子质量越大，该晶体的熔沸点就高。
- 例如：熔沸点 F2 < Cl2 < Br2 < I2
比较氢键
含有氢键的晶体熔沸点比不含氢键的晶体的沸点大得多。例如：水（H2O）的熔沸点比氯化氢（HCl）的熔沸点高得多，这时因为水分子中H与其他水分子中的O结合紧密，形成了氢键。而氯化氢分子中则没有这种结构。
硬度
化学性质
应用
由于许多分子晶体在低温时才可以保存，因而可以做低温材料。在工业上可以作为绝缘材料。[19]
参考文献
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只含分子的晶体称为分子晶体
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- ↑ 4.0 4.1 Hall, George. 分子固体物理学.柏林，德国：施普林格科学+商业媒体.1965
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- ↑ 6.0 6.1 Fahlman,BD（作者） .材料化学.德国：柏林.施普林格.2011 年
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- ↑ 向金城编. 化学. 长沙: 湖南科学技术出版社. 1988.03.: 89–91. ISBN 7-5357-0249-X.
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- ↑ 贾之慎主编. 无机及分析化学 第2版[M]. 北京：中国农业大学出版社, 2014.09.
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