一、共價鍵

1. 定義：兩非金屬原子間共用價電子，藉原子核與共用電子的靜電引力所形成的化學鍵。
   ※ 共價鍵具有方向性；若一對共用電子由其中一原子提供、另一原子提供空軌域，稱配位共價鍵，以「→」表示，如：H⁺ + :NH₃ → NH₄⁺。
2. 共價鍵的形成與位能（以 H₂ 為例）：兩氫原子靠近時同時存在吸引與排斥；當原子核間距約 74 pm 時位能最低、最穩定，形成 H–H 鍵，鍵能 436 kJ·mol⁻¹。
3. 鍵長、鍵能與鍵級的關係：鍵級愈大 → 鍵能愈大、鍵長愈短；原子半徑愈小 → 鍵長愈短、鍵能愈大。

距離—作用—位能—穩定性（H₂ 示意）

原子核間距	主導作用 / 位能變化 / 穩定性
< 74 pm	斥力 > 引力；位能上升；系統漸不穩定。
≈ 74 pm（鍵長）	引力 = 斥力；位能最低；最穩定。
> 74 pm	引力 > 斥力；位能自低點回升趨近 0；漸穩定。
→ ∞	幾乎無作用；位能趨近 0。

常見鍵的鍵長與鍵能

鍵	鍵長（pm）	鍵能（kJ·mol−1）
H–H	74	436
C–H	109	413
C–N	147	305
C–O	143	358
C–F	133	453
C–C（單）	154	347
C=C	134	614
C≡C	124	839

二、分子物質、共價網狀晶體

1. 分子物質：單一分子內以共價鍵結合，分子與分子之間靠「分子間作用力」凝聚（固態時可稱分子晶體）。
   
   特性：
   1. 以分子式表示；
   2. 熔點、沸點低（破壞的是分子間作用力）；
   3. 質地較軟；
   4. 多不導電，但酸（如 HCl）、NH₃、某些有機酸溶於水可電離，溶液可導電。
2. 共價網狀晶體：原子以共價鍵無限延伸的三維（或二維層狀）結構。
   
   特性：
   1. 以實驗式/元素符號表示；
   2. 熔點、沸點極高；
   3. 硬度大（石墨例外質軟、可作潤滑）；
   4. 一般不導電（石墨導電佳）。
3. 常見例子：
   分子物質—N₂、O₂、H₂、F₂、Cl₂（氣）；Br₂（液）；I₂（固）；CO₂、SO₂、NH₃、H₂O 等。
   共價網狀晶體—元素：石墨（C）、金剛石（C）、矽（Si）；化合物：SiC、SiO₂。

常見分子物質（常溫常壓之聚集態）

種類	例子與聚集態
雙原子分子（元素）	N2、O2、H2、F2、Cl2（氣）；Br2（液）；I2（固）
雙原子分子（化合物）	HCl、CO、NO（氣）
多原子分子（元素）	O3（氣）；P4、S8、C60（固）
多原子分子（化合物）	CO2、SO2、NH3（氣）；H2O、H2SO4（液）；C6H12O6、C12H22O11（固）

常見共價網狀晶體

類別	化學式 / 結構例
元素	石墨（C）、金剛石（C）、矽（Si）
化合物	碳化矽（SiC）、二氧化矽（SiO2）

三、晶體的綜合比較

1. 比較共價網狀晶體、分子物質、離子晶體與金屬晶體在「鍵型、熔點、延展性、導電性、溶解度」等性質的差異。

四類晶體性質對照

性質	共價網狀晶體	分子物質	離子晶體	金屬晶體
組成	多為非金屬原子	多為非金屬分子	金屬陽離子 + 非金屬陰離子	金屬原子/陽離子 + 電子海
鍵型/作用力	共價鍵	分子內共價鍵；分子間作用力	離子鍵	金屬鍵
熔點/沸點	極高	低	高	範圍大
延性/展性	無	無	無	有
硬度	大（石墨例外軟）	小	硬且脆	多大（亦有較軟者）
化學式	實驗式或元素符號	分子式	實驗式	元素符號
常溫物態	固體	固/液/氣	固體	固體（汞為液）
在水中溶解度	不溶	部分可溶	部分可溶	不溶（部分金屬與水反應）
導電性（固/液/水溶液）	× / × / ×	× / × / 酸、氨等可導電	× / √ / √	√ / √ / 金屬本身不形成離子