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電子式
１章 本科 ／ Z Study サポート＆トレーニング ／ 化学Ⅱ 見本 化学結合と結晶構造 化学結合 化学結合と結晶構造 XCV51A-Z1Z1-01 ４−２ ４−２ ① ❶ 電子式 電子式 ① 電子式 学習時間のめやす 10 分 ．元素記号に，最外 電子を点で書き加えた式 １．元素記号に，最外殻電子を点で書き加えた式 ．元素記号に，最外 電子を点で書き加えた式 元素記号の上下左右に順番に，最外 電子の数だけ点(・) をつけていった式を電子式という．周 元素記号の上下左右に順番に，最外殻電子の数だけ点 （・） をつけていった式を電子式という．周 期表の配列に合わせて，第３周期までの元素の電子式を示すと，次のようになる． 期表の配列に合わせて，第３周期までの元素の電子式を示すと，次のようになる． 元素記号の上下左右に順番に，最外 電子の数だけ点(・)をつけていった式を電子式という．周 ( ) 内は最外 電子の数 【電子式】 期表の配列に合わせて，第３周期までの元素の電子式を示すと，次のようになる． 族 【電子式】 １ 周期 ２ 族 周期 １ (１) １ 1 3 ２ 1 4 1 3 15 14 ( ) 内は最外 17 18 電子の数 16 15 16 17 (１) １ Ｈ･ Ｈ ･ (２) (１) 8 ( ２) 1 ( ２) ( ３) ( ４) ( ５) ( ６) ( ７) He･ ･ He･ ( ８) ･ ･ (３) ･ (４) ･･(５) ･･(６) ･･(７) ･･(８) (１) ( ２) ２ ･Ｆ ･ ･ ･ ･ ･Be ･ ･Ｂ ･･ ･Ｃ ･･ ･Ｎ ･ ･Ｏ ･ Li ･ ･･ ･Ne ･ ･ ･ ･ ･ ･･ ２ ･･ ･ ･･ ･ ･･ ･･ ･･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ L i B e Ｂ Ｃ Ｎ Ｏ Ｆ N e･ ･ ･ ･ (１) ( ２) ( ３) ( ４) ･ ( ５) ･ ( ６)･ ( ７) ( ８) ･ ･･ ･･ ･ (３) ･ (４) ･･(５) ･･(６) ･･(７) ･･(８) (１) ( ２) ３ ･ ･ ･ ･ ･･ ･Si ･･ ･Ｐ ･ ･Ｓ ･ Na･ ･Mg･ ･Al ･ ･Cl･･ ･Ar ･･ ･ ･ ･ ･ ３ ･･ ･ ･･ ･ ･･ ･･ ･･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ Na Mg Al Ｐ Ｓ Si ･ ･Cl ･Ar ･ ･･ ･ ･･ ･･ ２．電子式の書き方 【電子式の書き方】 ① 最外電子が４個目までは，元素記号の上下左右に点を１個ずつ書いていく 電子が４個目までは，元素記号の上下左右に点を１個ずつ書いていく． ① 最外 （上下左右のどこ 【電子式の書き方】 （上下左右のどこから書いていってもよい） から書いていってもよい） ． ① 最外 電子が４個目までは，元素記号の上下左右に点を１個ずつ書いていく． 最外 電子⇨ 最外 電子⇨ １個 元素 記号 （上下左右のどこから書いていってもよい） ３個 ４個 ２個 １個 ２個 ３個 ４個 元素 記号 ② ５個目以降の最外電子は，元素記号の上下左右にさらに１個ずつ追加していく 電子は，元素記号の上下左右にさらに１個ずつ追加していく． ② ５個目以降の最外 （上下左右の （上下左右のどこから追加していってもよい) どこから追加していってもよい） ． ② ５個目以降の最外 電子は，元素記号の上下左右にさらに１個ずつ追加していく． ５個 元素 記号 （上下左右のどこから追加していってもよい) ７個 ８個 ６個 ５個 ６個 ７個 元素 記号 ８個 例外 ヘリウムの場合は，２個の最外 電子はいっしょの位置に書く( 上の表参照) ．．これは， なお，ヘリウムの場合は例外で，２個の最外 電子はいっしょの位置に書く（上の表参照） ２個の電子が対になっているからである． 例外これは，２個の電子が対になっているからである． ヘリウムの場合は，２個の最外 電子はいっしょの位置に書く( 上の表参照) ． これは，２個の電子が対になっているからである． … 5 0… … 5 0… XCV51A-Z1Z1-02 ＫＣ ４−２ＫＣ ４−２ 注意 元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次の ＫＣ ４−２ れでもよい． ･ Ｈ ･ ･Ｈ Ｈ ･ＨＨ ＨＨ Ｈ ･ ･Ｈ ･ 同様に，窒素の電子式は次のどれでもよい． 同様に，窒素の電子式は次のどれでもよい． 様に，窒素の電子式は次のどれでもよい． ･Ｈ Ｈ･ Ｈ ･ ･･･ ･･ ･･ ･ ･･同様に，窒素の電子式は次のどれでもよい． ･ ･ ･Ｎ ･･ ･ ＮＮ ･ ＮＮ Ｎ ･ ･ ･Ｎ ･ ･･ ･Ｎ ･･ ･Ｎ ･ ･･･ ･Ｎ ･ ･ ･ ･ ･ ･ Ｎ ･･ ･Ｎ ･ ･ やっておくこと▷・ 電子式 の意味を覚える やっておくこと▷・ 電子式 の意味を覚える ・電子式の意味を覚える ･ ･ ･･ ･ ････ ･ ･ ････ ･･ ・前ページの表の網かけ( 灰色の部 )の電子式を書けるようにする ・前ページの表の網かけ( 灰色の部 )の電子式を書けるようにする やっておくこと▷・ 電子式 の意味を覚える （灰色の部分） ・前ページの表の網かけ の電子式を書けるようにする ・前ページの表の網かけ( 灰色の部 )の電子式を書けるようにする ． 個いっしょの電子対， 個だけの不対電子 個いっしょの電子対， 個だけの不対電子 ３．２個いっしょの電子対，１個だけの不対電子 ． 個いっしょの電子対， 個だけの不対電子 たとえば，酸素原子には，右図のように，最外 電 えば，酸素原子には，右図のように，最外 電 【電子対と不対電子】 【電子対と不対電子】 子が６個ある．そのうち４個は２個ずつの対をつくっ たとえば，酸素原子には，右図のように，最外 個ある．そのうち４個は２個ずつの対をつくっ たとえば，酸素原子には，右図のように，最外 電子 電 【電子対と不対電子】 電子対 電子対 ており，残りの２個は対になっていない．電子が対に が６個ある．そのうち４個は２個ずつの対をつくってお ，残りの２個は対になっていない．電子が対に 子が６個ある．そのうち４個は２個ずつの対をつくっ なっているものを電子対 ，対になっていない電子を不 り，残りの２個は対になっていない．電子が対になって いるものを電子対 ，対になっていない電子を不 ており，残りの２個は対になっていない．電子が対に 対電子という． いるものを電子対，対になっていない電子を不対電子と という． なっているものを電子対，対になっていない電子を不 いう． 対電子という． ＯＯＯ 不対電子 不対電子 不対電子 不対電子 不対電子 やっておくこと▷ 電子対の意味を覚える ， 不対電子 の意味を覚える やっておくこと▷ 電子対 ， 不対電子 やっておくこと▷ 電子対 ， 不対電子 電子対 の意味を覚える 電子対 不対電子 電子対 電子対 ・ 「電子対」 ， 「不対電子」の意味を覚える 窒素原子の不対電子の数は何個か． Ch e ck i nt 1 窒素原子の不対電子の数は何個か． ck Po i n t 1 Po できた できなかった 答は次ページ下 ック欄：チェック欄： できた できなかった 答は次ページ下 窒素原子の不対電子の数は何個か． Check Poi nt 1 チェック欄： できた できなかった ❷ 化学結合 答は次ページ下 学習時間のめやす 5 分 ② 化学結合 ② 化学結合 ② 化学結合 １．原子やイオンの結合 原子やイオンの結合 やイオンの結合 物質は，原子やイオンが結びついてできている．この原子やイオンの結合のことを化学結合とい 原子やイオンの結合 物質は，原子やイオンが結びついてできている．この原子やイオンの結合のことを化学結合とい う．化学結合には，イオン結合，共有結合，金属結合がある． は，原子やイオンが結びついてできている．この原子やイオンの結合のことを化学結合とい う．化学結合には，イオン結合，共有結合，金属結合がある． 学結合には，イオン結合，共有結合，金属結合がある． 物質は，原子やイオンが結びついてできている．この原子やイオンの結合のことを化学結合とい ▷ここは前置きなので，読むだけでよい ▷ここは前置きなので，読むだけでよい ・ここは化学Ⅰの復習なので，読むだけでよい う．化学結合には，イオン結合，共有結合，金属結合がある． ▷ここは前置きなので，読むだけでよい ③ イオン結合 ③ イオン結合 ❸ イオン結合 ③ イオン結合 学習時間のめやす 10 分 陽イオンと陰イオンの静電気力による結合 １．陽イオンと陰イオンの静電気力による結合 オンと陰イオンの静電気力による結合 陽イオンと陰イオンの静電気力による結合 ４−１で学習したように，ナトリウム原子( Na) は電子を１個放出してナトリウムイオン( Na) （ １で学習したように，ナトリウム原子( Na) は電子を１個放出してナトリウムイオン( Na) 化学Ⅰで学習したように，ナトリウム原子 （Na）は電子を１個放出してナトリウムイオン Na+） になりやすく，塩素原子( Cl ) は外部から電子を１個もらって塩化物イオン( Cl)になりやすい．こ やすく，塩素原子( Cl )は外部から電子を１個もらって塩化物イオン( Cl)になりやすい．こ ４−１で学習したように，ナトリウム原子( Na)は電子を１個放出してナトリウムイオン( Na) になりやすく，塩素原子 （Cl）は外部から電子を１個もらって塩化物イオン （ Cl-）になりやすい．こ のため，単体のナトリウムと塩素を反応させると，ナトリウム原子から塩素原子へ電子が移動し， のため，単体のナトリウムと塩素を反応させると，ナトリウム原子から塩素原子へ電子が移動し， ，単体のナトリウムと塩素を反応させると，ナトリウム原子から塩素原子へ電子が移動し， になりやすく，塩素原子( Cl ) は外部から電子を１個もらって塩化物イオン( Cl)になりやすい．こ + + Na と ClNa が生じる．そして，このとき Na と ClNa は静電気力で引き合って結びつく．このよう Cl が生じる．そして，このとき Na と Cl は静電気力で引き合って結びつく．このよう のため，単体のナトリウムと塩素を反応させると，ナトリウム原子から塩素原子へ電子が移動し， と Cl- が生じる．そして，このとき と Cl- は静電気力で引き合って結びつく．このよう な陽イオンと陰イオンの静電気力による結合をイオン結合という． オンと陰イオンの静電気力による結合をイオン結合という． Na と Cl が生じる．そして，このとき Na と Cl は静電気力で引き合って結びつく．このよう な陽イオンと陰イオンの静電気力による結合をイオン結合という． … 5 1… … 5 1… １章 化学結合 注 意 元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次のど どれでもよい． 元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次のど 注 意 でもよい．れでもよい． 元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次のど ･ ･ 陽イオンと陰イオンの静電気力による結合 ⑥で学習したように，ナトリウム原子(Na ) は電子を１個放出してナトリウムイオン(Na)にな りやすく，塩素原子(Cl ) は外部から電子を１個もらって塩化物イオン( Cl)になりやすい．このた ＫＣ ４−２ XCV51A-Z1Z1-03 め，単体のナトリウムと塩素を反応させると，ナトリウム原子から塩素原子へ電子が移動し，Na と Cl が生じる．そして，このとき Na と Cl は静電気力で引き合って結びつく．このような陽 イオンと陰イオンの静電気力による結合をイオン結合という． な陽イオンと陰イオンの静電気力による結合をイオン結合という． 図１ 参 考 Naと Clは，それぞれ Na ，Cl になることによって，どちらも希ガス型の電子配置に + 参考 Naなり，とても安定した状態になる． と Cl は，それぞれ Na と Cl になることによって，どちらも希ガス型の電子配置 参 考 になり，とても安定した状態になる． Naと Clは，それぞれ Na ，Cl になることによって，どちらも希ガス型の電子配置 になり，とても安定した状態になる． 図１のモデル式を電子式で表すと，次のようになる． 図１のモデル式を電子式で表すと，次のようになる． やっておくこと▷ 図２ イオン結合 の意味を覚える Na･＋ イオン結晶 ･･ ･ ･Cl ･ ･･ Na ･･ ･Cl ･ ･ ･ ･･ ・ 「イオン結合」の意味を覚える 純物質の固体で，構成粒子が規則正しく配列しているものを結晶という． ・図２の反応式を，電子の移動を意識しながら，書けるようにする やっておくこと▷・ イオン結合 の意味を覚える ・図２の反応式を，電子の移動を意識しながら，書けるようにする イオン結合による結晶 ❹ 共有結合 ④ 共有結合 学習時間のめやす 15 分 塩化ナトリウムのように，陽イオンと陰イオンがイオン結合してできた結晶をイオン結晶という． 共有結合 その１ １．原子間で電子を共有してできた結合 ．原子間で電子を共有してできた結合 次ページの図１のように，２個の水素原子が近づくと，一方の価電子は他方の原子核と引き合う ようになり，やがて２個の価電子は両方の原子に共有されるようになる．この結果，２個の水素原 次ページの図１のように，２個の水素原子が近づくと，一方の価電子は他方の原子核と引き合う 子が結びついて，水素分子 （ H2 ）になる．このように，２個の原子が２個の価電子を共有すること ようになり，やがて２個の価電子は両方の原子に共有されるようになる．この結果，２個の水素原 によってできる結合を共有結合といい，共有されている２個の価電子のことを共有電子対という． 2 0 子が結びついて，水素 子(H ) になる．このように， 個の原子が 個の価電子を共有すること によってできる結合を共有結合といい，共有されている 個の価電子のことを共 有電子対という． Check Poi nt 1 の答 ３個 … 5 2… XCV51A-Z1Z1-04 ＫＣ ４−２ ４−２ ＫＣ ＫＣ ４−２ 図１ ２個の電子を共有 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ２つの水素原子が結合したとき，それぞれのＫ Kの一部は重なり合って１つの電子 の一部は重なり合って１つの電子 にな 参 参考 考 ２つの水素原子が結合したとき，それぞれの の一部は重なり合って１つの電子 ２つの水素原子が結合したとき，それぞれのＫ にな 参 考 ２つの水素原子が結合したとき，それぞれのＫ の一部は重なり合って１つの電子 にな っている．そして，重なり合った電子 の中に２個の価電子が入っている．２個の価電子を共 になっている．そして，重なり合った電子 の中に２個の価電子が入っている．２個の価電 っている．そして，重なり合った電子 の中に２個の価電子が入っている．２個の価電子を共 有することにより，それぞれの原子は希ガスのヘリウム原子と同様の電子配置になり，とても 子を共有することにより，それぞれの原子は希ガスのヘリウム原子と同様の電子配置になり， 有することにより，それぞれの原子は希ガスのヘリウム原子と同様の電子配置になり，とても 有することにより，それぞれの原子は希ガスのヘリウム原子と同様の電子配置になり，とても 安定した状態になる． とても安定した状態になる． 安定した状態になる． 安定した状態になる． 図１のモデル式を電子式を って表すと，次のようになる． 図１のモデル式を電子式を使って表すと，次のようになる． 図１のモデル式を電子式を って表すと，次のようになる． 図２ 図２ ＋ ･Ｈ Ｈ･･ Ｈ ＋ ･Ｈ ･Ｈ Ｈ ･ ･ Ｈ ･Ｈ 不対電子 不対電子 共有電子対 共有電子対 同様に，水 子が生成する様子を電子式を 子が生成する様子を電子式を って表すと，図３のようになる．酸素原子には２個 って表すと，図３のようになる．酸素原子には２個 同様に，水分子が生成する様子を電子式を使って表すと，図３のようになる．酸素原子には２個 同様に，水 同様に，水 子が生成する様子を電子式を って表すと，図３のようになる．酸素原子には２個 の不対電子があるので，２個の水素原子と共有結合をつくることができる． の不対電子があるので，２個の水素原子と共有結合をつくることができる． の不対電子があるので，２個の水素原子と共有結合をつくることができる． の不対電子があるので，２個の水素原子と共有結合をつくることができる． 図３ 図３ ･･ ･ ･ ･＋ ･Ｈ ･ ･ Ｈ ＋ Ｏ ･＋ ･Ｈ Ｈ ･＋ ･Ｏ ･･ ･･ 不対電子 不対電子 ･･ ･ ･ ･Ｈ Ｈ･･Ｏ ･･ Ｈ ･Ｏ ･･Ｈ ･･ 不対電子 不対電子 なお，水 子中の酸素原子には，共有結合を形成していない電 なお，水分子中の酸素原子には，共有結合を形成していない電 なお，水 子中の酸素原子には，共有結合を形成していない電 子対が２組ある．このような電子対を非共有電子対( または孤立 子対が２組ある．このような電子対を非共有電子対 （または孤立 子対が２組ある．このような電子対を非共有電子対( または孤立 子対が２組ある．このような電子対を非共有電子対( または孤立 電子対) という． 電子対） という． 電子対) という． 電子対)という． 共有電子対 共有電子対 図４ 図４ 非共有電子対 非共有電子対 非共有電子対 ･･ ･ ･ ･Ｈ ･ Ｈ･･Ｏ ･･ Ｈ ･Ｏ ･Ｈ ･･ ･ ･ 非共有電子対 非共有電子対 やっておくこと▷・ 共有結合 共有電子対 非共有電子対 の意味を覚える やっておくこと▷・・図２，図３の反応式を，不対電子が共有電子対になることを意識しながら書けるようにする 共有結合 共有電子対 非共有電子対 の意味を覚える ・図２，図３の反応式を，不対電子が共有電子対になることを意識しながら書けるようにする ・ 「共有結合」 ， 「共有電子対」，「非共有電子対」の意味を覚える ・図２，図３の反応式を，不対電子が共有電子対になることを意識しながら書けるようにする ・図２，図３の反応式を，不対電子が共有電子対になることを意識しなが ら書けるようにする 3… … 5 … 5 3… 化学結合 １章 ･ ＋ ･ Ｈ チェック欄： できた できなかった XCV51A-Z1Z1-05 答は次ページ下 ．１組の共有電子対⇨単結合， 組の共有電子対⇨二重結合， ２． 組の共有電子対→単結合，２組の共有電子対→二重結合，３組 組の共有電子対⇨三重結合 の共有電子対→三重結合 水素 子は，２個の水素原子が１組の共有電子対によって結びついている．このような結合を単 水素分子は，２個の水素原子が１組の共有電子対によって結びついている．このような結合を単 結合という( 下図１) ．また，酸素原子には２個の不対電子があるため，酸素 子は，２個の酸素原 結合という （下図１） ．また，酸素原子には２個の不対電子があるため，酸素分子は，２個の酸素原 子が２組の共有電子対によって結びついている．このような結合を二重結合という( 図２) ．同様に， 子が２組の共有電子対によって結びついている．このような結合を二重結合という （下図２） ．同様 窒素原子には３個の不対電子があるため，窒素 子は，２個の窒素原子が３組の共有電子対によっ に，窒素原子には３個の不対電子があるため，窒素分子は，２個の窒素原子が３組の共有電子対に て結びついている．このような結合を三重結合という( 図３) ． よって結びついている．このような結合を三重結合という （下図３） ． Ｈ･ 図１ Ｈ･ ･Ｈ ･Ｈ 単結合 ･･ ･Ｏ ･ ･ ･ ･ ･Ｎ ･ ･ ･ ･･ ･Ｏ ･ ･ ･ ･ ･Ｎ ･ ･ ･ 図２ 図３ ･･ ･･ ･Ｏ ･･Ｏ ･ ･ ･･ ･ 二重結合 ･Ｎ ･ ･Ｎ ･ ･ ･ ･･ ･ ･ 三重結合 やっておくこと▷・ 単結合 二重結合 三重結合 の意味を覚える 「単結合」 ， 「二重結合」 ，「三重結合」の意味を覚える ３．構造式は１つの共有結合を１本の線で表した式 ⑤ 共有結合 構造式 その２ １組の共有電子対 （つまり，１つの共有結合）を，電子式では２個の点を使って表したが，これを ＫＣ ４−２ １本の線で表した式を構造式という．構造式では，単結合は１本の線，二重結合は２本の線，三重 つの共有結合を 本の線で表した式 結合は３本の線で表される．なお，共有結合を表す線のことを価標という． １組の共有電子対( つまり，１つの共有結合)を，電子式では２個の点を って表したが，これを 図１ １本の線で表した式を構造式という．構造式では，単結合は 電子式 結合は 本の線で表される． 子 Ｈ･ ･Ｈ 子 ･･ ･･ ･Ｏ ･･Ｏ ･ ･ … ･･54… ･ 水素 酸素 本の線，二重結合は 構造式 Ｈ−Ｈ 単結合 Ｏ＝Ｏ 二重結合 窒素 水 注意１ 子 子 ･･ ･ Ｈ･ ･Ｏ ･Ｈ ･･ 構造式は， 三重結合 Ｈ−Ｏ−Ｈ 子の形を表しているわけではない． 構造式では，右図のように非共有電子対を書くことは， 普通はしない． 参 考 Ｎ≡Ｎ 子中の原子のつながりを平面的に表した ものであり，実際の 注意２ ･Ｎ ･ ･Ｎ ･ ･ ･ ･･ ･ ･ 共有結合を表す線のことを価標という． 本の線，三重 酸素 Ｏ＝Ｏ ･Ｏ ･･Ｏ ･ 子 二重結合 窒素 ･Ｎ ･ ･Ｎ ･ ･ ･ ･･ ･ ･ 子 Ｎ≡Ｎ XCV51A-Z1Z1-06 三重結合 ･･ 表しているわけではない． ･･ １章 注 意 １ 構造式では，右図のように非共有電子対を書くことは， 注意２ 構造式は， 子中の原子のつながりを平面的に表した 普通はしない． ものであり，実際の 注意２ 子の形を表しているわけではない． 構造式では，右図のように非共有電子対を書くことは， 普通はしない． ・図１の構造式が書けるようにする 共有結合を表す線のことを価標という． 参 考 ４．配位結合は一方の原子だけが電子を供給してできた共有結合 やっておくこと▷図１の構造式が書けるようにする NH アンモニア分子 （i 中の窒素原子には非共有電子対 （共有結合に使われていない電子の対）が アンモニア 子の構造式を示せ． Check Po nt3 ） 3 + チェック欄： できた （ Hできなかった 答は次ページ下（ NH4+）ができるとき，窒素原 ）と結合してアンモニウムイオン １組ある． NH3 が水素イオン ＫＣ ４−２ 子の非共有電子対が使われて，新しい共有結合が生じる．このように，結びつく原子の一方だけか ら電子（非共有電子対） が供給されてつくられる共有結合のことを配位結合という． ⑥ 共有結合 Ｈ その３ 配位結合 この電子対が 共有結合に われる Ｈ 一方の原子だけが電子を供給してできた共有結合 Ｈ Ｎ Ｈ Ｈ Ｎ Ｈ 子(NH ) 中の窒素原子には非共有電子対( 共有結合に われていない電子の対)が １組ある．NH が水素イオン( H) と結合してアンモニウムイオン(NH )ができるとき，窒素原 Ｈ Ｈ われて，新しい共有結合が生じる．このように，結びつく原子の一方だけか 子の非共有電子対が アンモニア 非共有電子対 電子をもっていない ら電子が供給されてつくられる共有結合のことを配 位結合という． アンモニア アンモニウムイオン 注意 NH4+ の４個の共有結合はすべて同じで，どれが配位結合であるか区別はつかない． NH の４個の共有結合はすべて同じで，どれが配位結合であるか区別はつかない． 注 意 ・ 「配位結合」の意味を覚える Check Poi nt 2 の答 やっておくこと▷・ 配位結合 の意味を覚える ‥ ・N だけから電子が出ることを意識しながら，上の反応式が書けるよう Ｈ：Ｎ：Ｈ ・Ｎだけから電子が出ることを意識しながら，上の反応式が書けるようにする ‥ Ｈ にする ⑦ ❺ 分子の極性 共有結合 その４ 子の極性 学習時間のめやす 10 分 … 5 5… ．電荷の偏りが極性 １．電荷の偏りが極性 塩化水素 子 H-Clでは，共有電子対は塩素原子側に少し引き寄せられている．電子は負の電荷 塩化水素分子 H-Cl では，共有電子対は塩素原子側に少し引き寄せられている．電子は負の電荷 をもっているので，共有電子対を引き寄せている塩素原子はいくらかの負の電荷を帯び，水素原子 をもっているので，共有電子対を引き寄せている塩素原子はいくらか負の電荷を帯び，水素原子は はいくらか正の電荷を帯びている．このような電荷の偏りを極 性という．また， 子全体に極性 いくらか正の電荷を帯びている．このような電荷の偏りを極性という．また，分子全体に極性のあ のある 子を極性 子という．塩化水素以外に，水やアンモニアなどが極性 子である． る分子を極性分子という．塩化水素以外に，水やアンモニアなどが極性分子である． 図１【極性 子の例】 化学結合 ･ 注意１ 構造式は，分子中の原子のつながりを平面的に表したものであり，実際の分子の形を 水 子 Ｈ･ Ｈ−Ｏ−Ｈ ･Ｏ ･Ｈ 子 HClでは，共有電子対は塩素原子側に少し引き寄せられている．電子は負の電荷 塩化水素 をもっているので，共有電子対を引き寄せている塩素原子はいくらかの負の電荷を帯び，水素原子 はいくらか正の電荷を帯びている．このような電荷の偏りを極 性という．また， のある 子を極性 図１【極性 子という．塩化水素以外に，水やアンモニアなどが極性 子全体に極性 XCV51A-Z1Z1-07 子である． 子の例】 一方，水素分子や塩素分子のように同じ種類の原子が共有結合している分子では，共有電子対が 一方の原子に偏ることがないので，極性はない．また，二酸化炭素やメタンでは，２原子間の結合 一方，水素 子や塩素 子のように同じ種類の原子が共有結合している 子では，共有電子対が ＫＣ ４−２ には極性があるが，それぞれの結合の極性が互いに打ち消し合うため，分子全体では無極性になっ 一方の原子に偏ることがないので，極性はない．また，二酸化炭素やメタンでは， 原子間の結合 ている．このような分子を無極性分子という． には極性があるが，それぞれの結合の極性が互いに打ち消し合うため， ている．このような 図２【無極性 子を無極性 子全体では無極性になっ 子という． Check Poi nt 3 の答 Ｈ−Ｎ−Ｈ Ｈ Ｈ … 5 6… ・ 「分子の極性」の意味を理解する やっておくこと▷・ 子の極性 の意味を理解する ・次の「電気陰性度」を読んだ後で，図１の極性分子にはどちら向きに電 ・次の 電気陰性度 を読んだ後で，図１の極性 子にはどちら向きに電子対が偏っているの か， 子式を見ただけで判断できるようにする 子対が偏っているのか，分子式を見ただけで判断できるようにする ・図２の無極性 子に 子の極性がない理由を理解する ・図２の無極性分子に分子の極性がない理由を理解する ．電気陰性度 共有結合をしている原子が，共有電子対を引きつける強さの度合いを数値で表したものを電気陰 性度という．電気陰性度の数値が大きいほど，共有電子対を引きつける度合いが強い． 周期表の配列に合わせて，電気陰性度の例を次に示す．元素記号の下の数値が電気陰性度である． 【電気陰性度】 族 周期 １ １ Ｈ ２ Li ２ 1 3 1 4 15 16 17 Ｈe 2. 1 1. 0 18 Be 1 . 5 Ｂ 2 . 0 Ｃ 2 . 5 10 Ｎ 3. 0 Ｏ 3. 5 Ｆ 4. 0 Ｎe やっておくこと▷・ 子の極性 の意味を理解する ・次の 電気陰性度 を読んだ後で，図１の極性 子にはどちら向きに電子対が偏っているの か， 子式を見ただけで判断できるようにする XCV51A-Z1Z1-08 ・図２の無極性 子に 子の極性がない理由を理解する ．電気陰性度 ２．電気陰性度 共有結合をしている原子が，共有電子対を引きつける強さの度合いを数値で表したものを電気陰 共有結合をしている原子が，共有電子対を引きつける強さの度合いを数値で表したものを電気陰 性度という．電気陰性度の数値が大きいほど，共有電子対を引きつける度合いが強い． 性度という．電気陰性度の数値が大きいほど，共有電子対を引きつける度合いが強い． 周期表の配列に合わせて，電気陰性度の例を次に示す．元素記号の下の数値が電気陰性度である． 周期表の配列に合わせて，電気陰性度の例を下に示す．元素記号の下の数値が電気陰性度である． 【電気陰性度】 族 周期 １ ２ 1 3 14 15 16 17 18 １ Ｈ ２ Li Be Ｂ Ｃ Ｎ Ｏ Ｆ Ｎe ３ Ｎa Mg Al Si Ｐ Ｓ Cl Ar Ｈe 2. 1 1. 0 0. 9 1 . 5 1 . 2 2 . 0 1 . 5 2. 5 1. 8 3. 0 2. 1 3. 5 2. 5 4. 0 3. 0 注 注意 意 18族の希ガスの原子は，他の原子と結合することはほとんどないので，電気陰性度は定め 18 族の希ガスの原子は，他の原子と結合することはほとんどないので，電気陰性度は られていない． 定められていない． 一般に，18族を除いて周期表の右側にあるものほど，また上側にあるものほど電気陰性度は大き 一般に，18 族を除いて周期表の右側にあるものほど，また上側にあるものほど電気陰性度は大 い．上の表からわかるように，電気陰性度はフッ素( （F） )が最大で，そのほかに酸素( ) ，塩素( ， きい．上の表からわかるように，電気陰性度はフッ素 が最大で，そのほかに酸素 （O） ，窒素) 窒素( )などが大きい． （N） ，塩素 （Cl） などが大きい． 共有結合をしている２原子の間では，電気陰性度が大きい原子の方が強く共有電子対を引きつけ … 5 7… ている．また，一般に電気陰性度の差が大きい２原子がつくる共有結合は極性が大きい． ・ 「F，O，N，Cl」は電子対を引きつける力の強い元素であることを覚え る．とくに F が最大であることを覚える．電気陰性度の数値を覚える 必要はない ❻ 金属結合 学習時間のめやす 10 分 １．自由電子による結合 鉄や銅，あるいはアルミニウムなどの金属は，それぞれの金属元素の原子が多数結びついてでき ている．それぞれの原子は価電子を放出して陽イオンになり，その間を価電子が自由に移動してい る．このような電子を自由電子という．自由電子は特定の原子に属するのではなく，すべての原子 に共有されており，これによって原子どうしが結合している．このような自由電子による結合を金 属結合という． 11 化学結合 １章 自由電子による結合 鉄や銅，あるいはアルミニウムなどの金属は，それぞれの金属元素の原子が多数結びついてでき XCV51A-Z1Z1-09 ている．それぞれの原子は価電子を放出して陽イオンになり，その間を価電子が自由に移動してい る．このような電子を自由電子という．自由電子は特定の原 自由電子の働きによって，金属は熱や電気をよく導く．ま 子に属するのではなく，すべての原子に共有されており，こ た，原子全体で自由電子を共有しているため，原子の位置 れによって原子どうしが結合している．このような自由電子 がずれても，結合の強さは変わらない．このため，金属には， による結合を金属結合という． たたくと薄く広がる性質 （展性） や，引っ張ると長く延びる性 自由電子の働きによって，金属は熱や電気をよく導く．ま 質 （延性） がある． た，原子全体で自由電子を共有しているため，原子の位置が ずれても，結合の強さは変わらない．このため，金属には， 参考 金属結合では，それぞれの原子の電子 たたくと薄く広がる性質( 展性) や，引っ張ると長くは一部が重なり合ってつながり，自由電子はこ びる性質( 性)がある． の重なり合った電子 を移動している． 金属結合では，それぞれの原子の電子 は一部が重なり合ってつながり，自由電子はこの 「金属結合」の意味を理解する 重なり合った電子 ・ を移動している． ・金属の性質を理解する 参 考 やっておくこと▷・ 金属結合 の意味を理解する ・金属の性質を理解する ❼ 分子間力 ⑨ 学習時間のめやす 10 分 子間力 （ファンデルワールス力) １．分子の間に働く弱い結合力 塩化水素 （HCl） ，二酸化炭素 （ CO2 ） ，ヨウ素 （ I2 ）などの分子からなる物質でも，液体や固体にな 子の間に働く弱い結合力 る．これは，分子の間に弱い結合力が働いていて，分子どうしが結びつくからである．このような 分子間に働く弱い結合力を，分子間力という． 水素(H ) ，二酸化炭素(CO ) ，ヨウ素(I) などの 子からなる物質では，液体や固体のときには， 分子間力は，イオン結合や共有結合などの化学結合に比べて結合力が弱いので，分子どうしが結 子の間に弱い結合力が働いていて， 子どうしが結びついている．このような 子間に働く弱い びついてできている物質は，一般に融点や沸点が低い． 結合力を， 子間 力 ( またはファンデルワールス力)という． 分子間力には，主にファンデルワールス力，極性による引力，水素結合がある． 子間力は，イオン結合や共有結合などの化学結合に比べて結合力が弱いので， 子どうしが結 ファンデルワールス力はすべての分子間に働く弱い引力である （ファンデルワールス力のことを びついてできている物質は，一般に融点や沸点が低い．また， 子の構造が似ている物質では，一 分子間力とよぶ場合もある） 般に 子の質量が大きいほど．分子の構造が似ている物質では，一般に分子の質量が大きいほど 子間力は大きくなり，融点や沸点は高くなる． ファンデルワールス力は大きくなり，融点や沸点は高くなる．水素（ H2 ），二酸化炭素（ CO2 ），ヨ ウ素 （ I2 ）といった無極性分子の間に働く力は，主にファンデルワールス力である．一方，塩化水素 やっておくこと▷ 子間力 の意味を覚える （HCl）などの極性分子の間には，ファンデルワールス力のほかに極性による引力が働く．さらに， フッ化水素などでは，次の❽で説明する水素結合が働く． ・ 「分子間力」の意味を覚える … 5 8… ❽ 水素結合 学習時間のめやす 10 分 １．水素原子を間にはさんだ静電気力による結合 フッ化水素 （HF）では，フッ素 （F）の電気陰性度が大きく，水素（H）との電気陰性度の差が大き いため，HF は極性の大きな分子である．そのため，負の電荷（ d -）を帯びた F は，他の HF 分子 の正の電荷 （ d +）を帯びた H と静電気力で引き合っている．この結果，HF 分子どうしは，H を間 にはさんで結合する．このような，水素原子を間にはさんだ静電気力による結合を水素結合という． 水素結合は水 （ H2O ） やアンモニア （ NH3 ） などでもみられる．水では，電気陰性度の大きい酸素原子 （O）が他の H2O 分子の H と引き合い，アンモニアでは，電気陰性度の大きい窒素原子（N）が他の NH3 分子の H と引き合っている．このように，電気陰性度の大きい F，O，N の原子と H 原子と 12 の正の電荷(δ＋) を帯びたＨと静電気力で引き合っている．この結果，HF にはさんで結合する．このような，水素原子を間にはさんだ 子どうしは，Ｈを間 子どうしの結合を水素結合という． 水素結合は水(H O) やアンモニア(NH ) などでもみられる．水では，電気陰性度の大きい酸素原 子(Ｏ)が他の H O の NH XCV51A-Z1Z1-10 子のＨと引き合い，アンモニアでは，電気陰性度の大きい窒素原子( Ｎ)が他 子のＨと引き合っている．このように，電気陰性度の大きい ， ， などの原子と 原子との結合を含む 子が水素結合をする． の結合を含む分子が水素結合をする． 化学結合 １章 【水素結合】(注）…が水素結合を表している 水素結合によって分子間の結合力が強まるため，水素結合をしている分子は，分子の質量が同じ 水素結合によって 子間の結合力が強まるため，水素結合をしている 子は， 子の質量が同じ くらいで水素結合をしていない他の分子よりも融点や沸点が高い． くらいで水素結合をしていない他の 子よりも融点や沸点が高い． 注意 1 マレイン酸など，分子内に水素結合を形成するものもある． 注 意 水素結合の結合力は， 子間力( ファンデルワ−ルス力)より強いが，イオン結合や共有結 合よりはるかに弱い． 注意２ 水素結合の結合力は，ファンデルワールス力より強いが，イオン結合や共有結合より はるかに弱い． やっておくこと▷・ 水素結合 の意味を理解する ・水素結合をしている物質の例として ・ 「水素結合」の意味を理解する フッ化水素，水，アンモニア を覚える ・水素結合をしている分子の例として「フッ化水素，水，アンモニア」を 覚える ❾ 結合エネルギー … 5 9… 学習時間のめやす 30 分 １．共有結合を切断するのに必要なエネルギー ２原子間の共有結合を切断するのに必要なエネルギーを，結合エネルギーという．普通，１mol の結合（= 6.0 # 1023 個の結合）を切断するのに必要なエネルギー 〔kJ/mol〕で表される．２原子が強 く結びついているほど，結合エネルギーは大きくなる． たとえば，水素分子の H-H 結合の結合エネルギーは 436 kJ/mol である．つまり，１mol の水素 分子 （ H2 ）の H-H 結合がすべて切断されて水素原子になるときに，436 kJ の熱量が吸収されること になる． 13 強く結びついているほど，結合エネルギーは大きくなる． たとえば，水素 子の H-H 結合の結合エネルギーは 436kJmolである．つまり，1molの水素 子(H )の HH 結合がすべて切断されて水素原子になるときに，436kJの熱量が吸収されること XCV51A-Z1Z1-11 になる． ＫＣ ８−１ このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる． このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる． H2 ^ 気 h = 2 H ^ 気 h - 436 kJ … 4 8… (気) O=O ( 気) 同様に，酸素分子の 結合 （二重結合をしているので，O-O ではなく O=O と書く）の結合エネ 同様に，酸素 子の O = O結合( 二重結合をしているので，OOではなく O=Oと書く)の結合エ ルギーは であり，このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる． 498 kJ/mol ネルギーは mo ^k h= ^ 気 h - 498 kJ O9 28 気J 2l Oであり，このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる． 4 ( 気) ( 気) また，水分子 （ H2O ） 中の O-H 結合の結合エネルギーは 463 kJ/mol である． H2O 分子１個 （H-O-H） ま た，水 子( H O) 中 の O-H 結 合 の 結 合 の結合をすべて切断するのに必要なエネルギーは エ ネ ル ギ ー は 463kJmolで あ る．H O 子 １ 個 には O-H 結合が２個あるので，水分子１mol ( HO H) には O H 結合が２個あるので，水 子 1molの結合をすべて切断するのに必要なエネル ^ h ^ h 463 kJ # 2 = 926 kJ ギーは，4 3 kJ×2＝ 9 2 6 kJ になる． になる． 6 したがって，H ( 気)1 mo lの結合がすべて切断されて原子になるときの反応を熱化学方程式で したがって， H2O O（気） １mol の結合がすべて切断されて原子になるときの反応を熱化学方程式で表 表すと，次のようになる． すと，次のようになる． 気) ^気) ^気) ^ 気 h - 926 kJ 気 h = 2 H( 気 h + O( H2O( やっておくこと▷ ・ 結合エネルギー の意味を覚える 「結合エネルギー」の意味を覚える ２． 新しい結合ができるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエ ．新しい結合ができるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエ ネルギーを放出する ネルギーを放出する 原子どうしが共有結合をつくるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを外部に放 原子どうしが共有結合をつくるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを外部に放 出する．たとえば，2 mo lの水素原子が２個ずつ結合して水素 子が 1molできるときには，結合 出する．たとえば，２mol の水素原子が２個ずつ結合して水素分子が１mol できるときには，結合 エネルギーと同じ 3 6k Jmo lの熱が放出される．このことを熱化学方程式で表すと次のようにな エネルギーと同じ4 の熱が放出される．このことを熱化学方程式で表すと次のようにな 436 kJ/mol る． る． 気) ^ 気 h = H2( ^気) 気 h + 436 kJ 2 H( 同様に，酸素 子の O=O結合の結合エネルギーは 498kJmolなので，2molの酸素原子が結合 して酸素 子 1mo lになるときには，4 9 8kJmolの熱が放出される．このことを熱化学方程式で 表すと次のようになる． (気) ( 気) 14 原子どうしが共有結合をつくるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを外部に放 出する．たとえば，2mo lの水素原子が２個ずつ結合して水素 子が 1molできるときには，結合 エネルギーと同じ 4 3 6kJmo lの熱が放出される．このことを熱化学方程式で表すと次のようにな XCV51A-Z1Z1-12 る． (気) ( 気) 表すと次のようになる． すと，次のようになる． ^ 気 h = O2( ^気) 気) 気 h + 498 kJ 2 O( 4 3 6 kJ 498kJ ▷ここは，読むだけよい． ・ここは，読むだけでよい … 4 9… ３．結合エネルギーから反応熱を計算することができる 化学反応は，原子間の結合の組み替えによって起こる．そのため，結合が組み替わる前の反応物 の結合エネルギーの総和と，結合が組み替わった後の生成物の結合エネルギーの総和との差が反応 熱であると考えることができる． たとえば，結合エネルギー （H-H；436 kJ/mol，O=O；498 kJ/mol，O-H；463 kJ/mol）の値を使 うと，次の式で表される水 （気体） の生成熱 Q〔kJ/mol〕を計算することができる． H2 ^ 気 h + 1 O2 ^ 気 h = H2O ^ 気 h + Q kJ 2 まず，反応物の H2 と 1 O2 の結合が切断されて，それぞれ原子になった（つまり「 2 H + O 」に 2 なった） と考える （次ページの図の①） ． このときに吸収されるエネルギーは + （H-H の結合エネルギー） = 436 + 1 # （O=O の結合エネルギー） 2 1 # 498 = 685〔kJ〕………………………………………………………① 2 次に， 「 2 H + O 」の原子が O-H 結合をつくって H2O（気）が生成したと考える（次ページの図の②）． このとき， 「H-O-H」１分子当たり O-H 結合が２個できるので，「H-O-H」が１mol 生成すると きには，O-H 結合が２mol できる．また，新しい結合ができるときには，その結合の結合エネル ギーと同じ大きさのエネルギーが放出される．したがって，「 2 H + O 」から「H-O-H」が１mol 生成するときに放出されるエネルギーは，次のようになる． 463 ^ kJ h # 2 = 926〔kJ〕 …………………………………………………………② 結合が切断されるときに吸収するエネルギー①と，新たな結合ができるときに放出するエネルギー ②の差が反応熱になる．したがって，水 （気体）の生成熱 Q〔kJ/mol〕は次のように計算することが できる． Q = 926 - 685 = 241〔kJ/mol〕 15 １章 化学結合 同様に，酸素 子の O =O結合の結合エネルギーは 98k Jmol なので，2molの酸素原子が結合 同様に，酸素分子の 結合の結合エネルギーは 4 なので，２mol の酸素原子が結合 O=O 498 kJ/mol して酸素 子 1mo lになるときには，4 9 8kJ/mol kJmol の熱が放出される．このことを熱化学方程式で して酸素分子１mol になるときには，498 の熱が放出される．このことを熱化学方程式で表 きに放出されるエネルギーは，次のようになる． 4 6 3 kJ×2＝ 9 2 6 kJ ………………………………………………………② 結合が切断されるときに吸収するエネルギー①と，新たな結合ができるときに放出するエネルギー ②の差が反応熱になる．したがって，水(気体)の生成熱 kJmolは次のように計算することが できる． XCV51A-Z1Z1-13 ＝9 2 6 −6 8 5＝ 2 4 1 kJmol 一般に，次のことがいえる． 一般に，次のことがいえる． 反応熱＝( 生成物の結合エネルギーの 和)−(反応物の結合エネルギーの 反応熱 = （生成物の結合エネルギーの総和） （反応物の結合エネルギーの総和） - 和) ※ ただし，熱化学方程式を書いた場合に１以外の係数がついているものは，その物質の ※ただし，熱化学方程式を書いた場合に１以外の係数がついているものは，その物質の 結合エネルギーを係数倍する． 結合エネルギーを係数倍する． 注意 上のようにして反応熱が求められるのは，反応物・生成物がすべて気体のときだけであ る．反応物・生成物が固体や液体の場合には，昇華熱や蒸発熱を考慮する必要がある． … 5 0… 結合エネルギーの利用 次の問１，問２に，整数値で答えよ． 問１ 下のデータを使って，塩化水素の生成熱を求めよ． H-H の結合エネルギー：436 kJ/mol Cl-Cl の結合エネルギー：243 kJ/mol H-Cl の結合エネルギー：432 kJ/mol 問２ 下のデータを使って，N-H の結合エネルギーを求めよ． H-H の結合エネルギー：436 kJ/mol N N の結合エネルギー：945 kJ/mol アンモニアの生成熱：46 kJ/mol 問１ 93 kJ/mol 問２ 391 kJ/mol 問１ まず，塩化水素の生成熱を Q〔kJ/mol〕として，塩化水素の生成熱を示す 熱化学方程式を書く．注目している物質 （HCl）１mol が生成する式にするのだから 1 1 H2 ^ 気 h + Cl2 ^ 気 h = HCl ^ 気 h + Q kJ 2 2 したがって，生成熱 Q は Q = （生成物の結合エネルギーの総和） -（反応物の結合エネルギーの総和） = 432 - c 1 1 # 436 + # 243 m = 92.5〔kJ/mol〕 2 2 問２ アンモニアの生成熱が 46 kJ/mol なので，アンモニアの生成熱を示す熱化学方程式は 次のようになる． 1 3 N2 ^ 気 h + H2 ^ 気 h = NH3 ^ 気 h + 46 kJ 2 2 16 XCV51A-Z1Z1-14 N-H の結合エネルギーを x〔kJ/mol〕とすると， NH3 には N-H 結合が３つあるので， NH3 反応熱＝ （生成物の結合エネルギーの総和） -（反応物の結合エネルギーの総和） から，次の式が成り立つ． 46 = 3 x - c 結晶 結晶 結晶 1 3 # 945 + # 436 m x = 390.8〔kJ/mol〕 2 2 ＫＣ ４−２ ＫＣ ４−２ ・例題１を解けるようにする 学習時間のめやす 5 分 粒子が規則正しく配列した固体 粒子が規則正しく配列した固体 純物質の固体で，構成粒子が規則正しく配列しているものを結晶という．結晶は，単純な粒子の １．粒子が規則正しく配列した固体 配列が繰り返されてできた格子状の構造になっている．この繰り返しの単位となっている基本的な 純物質の固体で，構成粒子が規則正しく配列しているものを結晶という．結晶は，単純な粒子の 純物質の固体で，構成粒子が規則正しく配列しているものを結晶という．結晶は，単純な粒子の 構造を単 位格子といい，単位格子が繰り返されてできた結晶全体の構造を結晶格子という． 配列が繰り返されてできた格子状の構造になっている．この繰り返しの単位となっている基本的な 配列が繰り返されてできた格子状の構造になっている．この繰り返しの単位となっている基本的な 結晶は，粒子の結合の仕方の違いによって，イオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶， 構造を単 位格子といい，単位格子が繰り返されてできた結晶全体の構造を結晶格子という． 子の 構造を単位格子といい，単位格子が繰り返されてできた結晶全体の構造を結晶格子という． 結晶に けられる． 結晶は，粒子の結合の仕方の違いによって，イオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶， 子の 結晶は，粒子の結合の仕方の違いによって，イオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶，分子結 結晶に けられる． 晶に分けられる． 【結晶格子と単位格子】 【結晶格子と単位格子】 やっておくこと▷ やっておくこと▷ 結晶格子 と 単位格子 の意味を理解する 結晶格子 と 単位格子 の意味を理解する ・ 「結晶格子」と「単位格子」の意味を理解する イオン結晶 イオン結晶 イオン結晶 学習時間のめやす 10 分 イオン結合による結晶 １．イオン結合による結晶 イオン結合による結晶 塩化ナトリウムのように，陽イオンと陰イオンがイオン結合してできた結晶をイオン結晶という． 塩化ナトリウムのように，陽イオンと陰イオンがイオン結合してできた結晶をイオン結晶という． 塩化ナトリウムのように，陽イオンと陰イオンがイオン結合してできた結晶をイオン結晶という． イオン結合の結合力は強いので，一般に，イオン結晶は 17 くて融点が高い．しかし，結晶をたた くと，結晶内のイオンの位置がずれて同種の電荷をもつイオンどうしが近づき反発力が生じるため， イオン結合の結合力は強いので，一般に，イオン結晶は くて融点が高い．しかし，結晶をたた １章 化学結合 １mol の結合エネルギーの総和は 3x〔kJ〕になる．したがって XCV51A-Z1Z1-15 イオン結合の結合力は強いので，一般に，イオン結晶は硬くて融点が高い．しかし，結晶をたた くと，結晶内のイオンの位置がずれて同種の電荷をもつイオンどうしが近づき反発力が生じるため， もろくて割れやすい．また，イオン結晶は電気を通さないが，結晶を加熱して液体にしたり，結晶 を水に溶かして水溶液にしたりすると，イオンが動けるようになって，電気を通すようになる． ・ 「イオン結晶」の意味を理解する ・イオン結晶の性質を理解する ・前ページの図は， 「こんな構造になっているのか」程度に見ておけばよい． ＫＣ ４−２ ただし， Na + と が同数であることは確認しておく ClＫＣ ４−２ 共有結合の結晶 共有結合の結晶 共有結合の結晶 学習時間のめやす 10 分 共有結合による結晶 共有結合による結晶 １．共有結合による結晶 共有結合をしている物質は，水素子や水 子や水子のように，簡単な構造の 子のように，簡単な構造の子からできていること 子からできていること 共有結合をしている物質は，水素 共有結合をしている物質は，水素分子や水分子のように，簡単な構造の分子からできていること が多い．しかし，中には，共有結合によって原子が次々と結びつき，巨大な 子になっているもの が多い．しかし，中には，共有結合によって原子が次々と結びつき，巨大な 子になっているもの が多い．しかし，中には，共有結合によって原子が次々と結びつき，巨大な分子になっているもの もある．このような物質の結晶を共有結合の結晶という．共有結合は結合力が強いため，共有結合 もある．このような物質の結晶を共有結合の結晶という．共有結合は結合力が強いため，共有結合 もある．このような物質の結晶を共有結合の結晶という．共有結合は結合力が強いため，共有結合 の結晶は，一般に くて融点が高いものが多い． の結晶は，一般に くて融点が高いものが多い． の結晶は，一般に硬くて融点が高いものが多い． たとえば，ダイヤモンドと黒は炭素の同素体だが，どちらも共有結合の結晶である． は炭素の同素体だが，どちらも共有結合の結晶である． たとえば，ダイヤモンドと黒 たとえば，ダイヤモンドと黒鉛は炭素の同素体だが，どちらも共有結合の結晶である． ダイヤモンドでは，炭素原子の４個の価電子はすべて共有結合に われている．それぞれの炭素 ダイヤモンドでは，炭素原子の４個の価電子はすべて共有結合に われている．それぞれの炭素 ダイヤモンドでは，炭素原子の４個の価電子はすべて共有結合に使われている．それぞれの炭素 原子は他の４個の炭素原子と立体的に結合して結晶は１個の巨大 子となっており，きわめてい． い． 原子は他の４個の炭素原子と立体的に結合して結晶は１個の巨大 子となっており，きわめて 原子は他の４個の炭素原子と立体的に結合して結晶は１個の巨大分子となっており，きわめて硬い． 黒では，炭素原子の４個の価電子のうち３個が共有結合に では，炭素原子の４個の価電子のうち３個が共有結合にわれている．それぞれの炭素原子 われている．それぞれの炭素原子 黒 黒鉛では，炭素原子の４個の価電子のうち３個が共有結合に使われている．それぞれの炭素原子 は他の３個の炭素原子と結合して，平面状の巨大 子をつくり，それが何層にも重なっている．平 は他の３個の炭素原子と結合して，平面状の巨大 子をつくり，それが何層にも重なっている．平 は他の３個の炭素原子と結合して，平面状の巨大分子をつくり，それが何層にも重なっている．平 面状の巨大 子の間に働く子間力は弱いため，黒 子間力は弱いため，黒は軟らかい．また，共有結合に は軟らかい．また，共有結合にわれなかっ われなかっ 面状の巨大 子の間に働く 面状の巨大分子の間に働く分子間力は弱いため，黒鉛は軟らかい．また，共有結合に使われなかっ た価電子は，平面状の巨大 子内を動くことができるので，黒は電気を導く性質がある． は電気を導く性質がある． た価電子は，平面状の巨大 子内を動くことができるので，黒 た価電子は，平面状の巨大分子内を動くことができるので，黒鉛は電気を導く性質がある． やっておくこと▷・ 共有結合の結晶 の意味を理解する やっておくこと▷・ 共有結合の結晶 の意味を理解する ・共有結合の結晶の性質を理解する ・共有結合の結晶の性質を理解する ・ダイヤモンドと黒 の結合の仕方の違いと，それによる性質の違いを理解する ・ダイヤモンドと黒 の結合の仕方の違いと，それによる性質の違いを理解する 18 XCV51A-Z1Z1-16 ・ 「共有結合の結晶」の意味を理解する ・ダイヤモンドと黒鉛の結合の仕方の違いと，それによる性質の違いを理 解する 金属の結晶 学習時間のめやす 10 分 １．金属の結晶格子には，主なものが３種類ある 金属は，金属元素の原子が多数，金属結合してできたものである．一般に，金属の固体は結晶と ＫＣ ４−２ して存在している．その結晶格子の主なものは，次の３種類である． ① 体心立方格子……立方体の中心と各頂点に粒子を配置した構造． ① 体心立方格子……立方体の中心と各頂点に粒子を配置した構造． ② 面心立方格子……立方体の各面の中心と各頂点に粒子を配置した構造． ② 面心立方格子……立方体の各面の中心と各頂点に粒子を配置した構造． ③ 六方最密構造……正六角柱状に粒子を７個，３個，７個と積み重ねた構造． ③ 六方最密構造……正六角柱状に粒子を７個，３個，７個と積み重ねた構造． （六方最密 充 塡） （六方最密充填） 面心立方格子と六方最密構造は，同じ大きさの球を最も密に詰め込むことのできる配列( 最密構 面心立方格子と六方最密構造は，同じ大きさの球を最も密に詰め込むことのできる配列（最密構 造)である． 造） である． 【金属の結晶構造】 参考 それぞれの結晶格子をとる金属の例を示す． それぞれの結晶格子をとる金属の例を示す． ① 体心立方格子……ナトリウム，カリウム，鉄 ① 体心立方格子……ナトリウム，カリウム，鉄 ② 面心立方格子……銅，銀，アルミニウム ② 面心立方格子……銅，銀，アルミニウム ③ 六方最密構造……マグネシウム，亜鉛 ③ 六方最密構造……マグネシウム，亜 参 考 ・ 「体心立方格子」 ， 「面心立方格子」，「六方最密構造」の言葉を覚える やっておくこと▷・ 体心立方格子 面心立方格子 六方最密構造 の言葉を覚える ・上の図をよく見て，それぞれの特徴を理解する ・上の図をよく見て，それぞれの特徴を理解する 金属の結晶 その２ 単位格子中の原子の数を数えよう 19 ．体心立方格子に含まれる原子の数 化学結合 １章 ・共有結合の結晶の性質を理解する XCV51A-Z1Z1-17 単位格子中の原子の数 学習時間のめやす 10 分 １．体心立方格子に含まれる原子の数 次の図１を見てほしい．この単位格子１個に含まれる原子の数は何個だろうか．「な∼んだ．簡 単じゃないか．９個だ」と早合点してはいけない．図２からわかるように，単位格子の頂点の原子 は８個の単位格子に共有されている．したがって，１個の単位格子に含まれている分は，図３から もわかるように， 1 個にすぎない．単位格子中には，このような原子が８個あるので，合わせて 8 1 # 8 = 1〔個〕 8 さらに，単位格子の中心に原子が１個あるので，結局，１個の単位格子に含まれる原子の数は ＫＣ ４−２ 1 + 1 = 2〔個〕 ２．面心立方格子に含まれる原子の数 ．面心立方格子に含まれる原子の数 今度は面心立方格子の単位格子１個に含まれる原子の数を計算しよう． 今度は面心立方格子の単位格子１個に含まれる原子の数を計算しよう． 体心立方格子と同様に，単位格子の頂点にある原子が１つの単位格子に含まれる は 1/8 1個．単 個．単位 体心立方格子と同様に，単位格子の頂点にある原子が１つの単位格子に含まれる分は 8 位格子中にはこのような原子が８個あるので，合わせて 格子中にはこのような原子が８個あるので，合わせて １ ×8＝ 1 個 ８ 1 # 8 = 1〔個〕 8 また，面の中心にある原子は２つの単位格子に共有されているので，１つの単位格子に含まれる また，面の中心にある原子は２つの単位格子に共有されているので，１つの単位格子に含まれる分 は1 /2個．単位格子中にはこのような原子が６個あるので，合わせて は 1 １ 個．単位格子中にはこのような原子が６個あるので，合わせて ×6＝ 3 個 2 ２ したがって，１個の単位格子に含まれる原子の数は 1 # 6 = 3〔個〕 2＝ 4 個 1＋3 したがって，１個の単位格子に含まれる原子の数は 1 + 3 = 4〔個〕 20 は 1/2個．単位格子中にはこのような原子が６個あるので，合わせて １ ×6＝ 3 個 ２ したがって，１個の単位格子に含まれる原子の数は XCV51A-Z1Z1-18 1＋3＝ 4 個 化学結合 １章 ・１，２で説明したようにして体心立方格子と面心立方格子に含まれる原 ＫＣ ４−２ やっておくこと▷１，２で説明したようにして体心立方格子と面心立方格子に含まれる原子の個数を計算できる 子の個数を計算できるようにする ようにする 子結晶 分子結晶 学習時間のめやす 5 分 … 6 3… 子どうしが 子間力によって結合してできた結晶 １．分子どうしが分子間力によって結合してできた結晶 子間力によって，多くの 子が規則正しく配列してでき 分子間力によって，多くの分子が規則正しく配列してできた た結晶を 子結晶という． 子間力の結合力は弱いので， 結晶を分子結晶という．分子間力の結合力は弱いので，分子結 子結晶は軟らかく，融点の低いものが多い． 子結晶にはド 晶は軟らかく，融点が低く，昇華性 （固体から液体の状態を通 ライアイス(固体の二酸化炭素) やナフタレンなどがある． らずに直接気体になる性質） をもつものが多い．分子結晶には ドライアイス （固体の二酸化炭素） やナフタレンなどがある． やっておくこと▷ 子結晶 の意味を覚える ・ 「分子結晶」の意味を覚える 結晶の種類と性質( まとめ） これまでに説明したイオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶，および 子結晶をまとめると次 のようになる． 結晶の種類 イオン結晶 共有結合の結晶 金属の結晶 子結晶 結合の種類 イオン結合 共有結合 金属結合 子間力 構成粒子 陽イオン 陰イオン 陽イオンと自由電 原子 子 子 21 塩化ナトリウム ダイヤモンド ドライアイス XCV51A-Z1Z1-19 結晶の種類と性質（まとめ） 学習時間のめやす 10 分 これまでに説明したイオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶，および分子結晶をまとめると次 のようになる． 結晶の種類 イオン結晶 共有結合の結晶 金属の結晶 分子結晶 結合の種類 イオン結合 共有結合 金属結合 分子間力 陽イオン 構成粒子 陰イオン 陽イオンと 原子 自由電子 塩化ナトリウム ダイヤモンド 融点・沸点 高い 非常に高い 電気伝導性 液体と水溶液はあ 硬さ 硬いが，もろい 物質の例 塩化カルシウム 固体はなし り 二酸化ケイ素 鉄，アルミニウム 分子 ドライアイス ヨウ素 いろいろ 低い （例外；黒鉛， あり なし 非常に硬い 展性・延性がある なし ケイ素） 22 軟らかい もろい ⑷ ①の記号で表される原子と，②の記号で表される原子との関係を何というか．その名称 を答えよ． ⑸ 〔 ②の記号中の□に適する数字を答えよ． XCV51A-Z1Z2-01 化学結合 〕次のア∼エの文の中で正しいものを選べ． ②同素体 イ 問１ 次のア～オの物質のうち，分子に極性のあるものはどれか．すべ 原子番号1 7 の原子の価電子の数は７，原子番号1 8の原子の価電子の数は８である． ⑥イオン 〔１〕次の問１～問３に答えよ． すい． ◀❶，❺，❽参照． 電子配置 て選び，記号で答えよ． ⑦元素の周 原子番号８の原子は２価の陰イオンになりやすく，この陰イオンの電子配置は，原 ウ ア 水 イ 二酸化炭素 ウ アンモニア 子番号1 0 の希ガスと同じであり，たいへん安定している． 期律と周期 エ フッ素 オ メタン 水( H O)も過酸化水素( H O) も同じ種類の元素からできているので互いに同素体 表 エ 問２ 問１のア～オの物質の中で，水素結合をするものはどれか．すべ である． て選び，記号で答えよ． 問３ メタンを電子式で表せ． 【 − 〔 〕次の各問いに答えよ． ⑴ 】 ①電子式 〔２〕１mol のメタンが塩素と反応して四塩化炭素と塩化水素が生成する イオン結 次の①∼③の化学式で表される物質( 結晶) は，それぞれ何という結合によってできてい ③◀❾参照． 反応を，熱化学方程式で示すと次のようになる．ただし，反応熱を Q るか．下のア∼エの中から選び，記号で答えよ． 〔kJ/mol〕とする． Na Cl ② Fe ③ Ｃ（ダイヤモンド） ^ h + 4 Cl2 ^ 気ウ h = CCl ^ 気 h + Q kJ CH 4 気 4 ^ 気 h + 4エ HCl配位結合 ア イオン結合 イ 共有結合 金属結合 ① 合 ④共有結合 ⑤構造式 この反応熱 Q〔kJ/mol〕を次の結合エネルギーの値を使って計算せよ． 次のア∼オの物質のうち， 子に極性があるものはどれか．すべて選び，記号で答えよ．⑥配位結合 ⑵ ア 水 なお，答は整数で示せ． イ 二酸化炭素 ウ アンモニア エ フッ素 オ メタン 子の極 ⑦ C-H；413 kJ/mol C-Cl；325 kJ/mol 性 ⑶ ⑵のア∼オの物質の中で，水素結合をするものはどれか．すべて選び，記号で答えよ． H-Cl；432 kJ/mol Cl-Cl；243 kJ/mol ⑧金属結合 ⑷ メタン( 子式 CH )を電子式および構造式で表せ． 水素結合 〔 〕右の図は塩化ナトリウムの単位格子である． ⑴ ⑵ 〔３〕右の図は塩化ナトリウムの単位格子である． 単位格子に含まれている Na ，Cl の数はそれぞれ何個か． Na ， Cl の数は １個の 問 Na１ 単位格子に含まれている は何個の Cl と隣接しているか．また，１個の + - Cl は何個のそれぞれ何個か． Na と隣接しているか． 問２ １個の Na+ は何個の Cl- と隣接している か．また，１個の Cl- は何個の Na+ と隣接し ているか． … 7 4… 23 ◀⓮参照． 単位格子 中の原子の 数を数えよ う １章 化学結合 ア 解答時間のめやす 20 分 一般に，周期表の左下の元素ほどイオン化エネルギーが大きく，陽イオンになりや ⑤ 電 子 と XCV51A-Z1Z2-02 ■■V02D00L:YOUKC-85886/11/02/17:13:43要点KC-8要点８月号 0L: YOUKC85886/11/02/17: 13: 43要点KC8要点８月号 ■ ■V02D0G: : KOUKOU YOU02P J: YO8机：杉浦 バ：07 ＫＣ ＫＣ 〔１〕問１ 水とアンモニアには１つ１つの結合に極性があり，また分子全体で結合の極性が打ち : KOUKOU G: YOU02P J: YO8机：杉浦 バ：07 消されないため，分子に極性がある． 二酸化炭素とメタンでは，１つ１つの結合に極性があるが，分子全体で結合の極性が打ち消し合 うため，分子に極性はない． ＫＣ 練習問題 ＫＣ 練習問題 フッ素のように，同じ種類の原子が結合している場合には極性はない． 【別解】次の関係を って解く． 答 ア，ウ 【別解】次の関係を って解く． F，O，N などの原子と H 原子との結合を含む分子が水素結合をする． 問２ 電気陰性度の大きい 反応熱＝( 生成物の生成熱の 和)−(反応物の生成熱の 和) 答 ア，ウ 反応熱＝( 生成物の生成熱の 和)−(反応物の生成熱の 和) アセチレンの生成熱を kJmo lとする．②式から CO の生成熱は 3 9 4kJmo l ，③式から H O( 液) の生 問３ 炭素原子には不対電子が４個あるので，４個の水素原子と結合する． アセチレンの生成熱を k J mo l とする．②式から C O の生成熱は 3 9 4 k J mo l ，③式から H O ( 液) の生 成熱は 286kJmolであることがわかる．ここで，①式に対して，上の枠内に示した関係式を う．つまり 成熱は 286k Jmolであることがわかる．ここで，①式に対して，上の枠内に示した関係式を 反応熱＝ 2× CO の生成熱 ＋ H O(液) の生成熱 − C H の生成熱 反応熱＝ 2× CO の生成熱 ＋ H O(液) の生成熱 − C H の生成熱 この式にそれぞれの数値を当てはめると う．つまり この式にそれぞれの数値を当てはめると 1309＝ 2×3 9 4 ＋2 8 6 − 1 3 0 9 ＝ 2 ×3 9 4 ＋2 8 6 −l よって， ＝ −2 3 5 kJmo 答 （吸熱) 答 よって， ＝ −2 3 5 kJmo l 答 （吸熱) （注意）O は単体なので，生成熱は０である． （注意）O は単体なので，生成熱は０である． 〔 〕C H( 気) ＋4Cl( 気)＝ CCl(気)＋4 HCl (気)＋ kJ 〔 〕CH ( 気) ＋4Cl( 気)＝を計算する． CCl(気)＋4 HCl (気)＋ kJ に，次の関係を当てはめて に，次の関係を当てはめて を計算する． 〔２〕 CH4 ^ 気 h + 4 Cl2 ^ 気 h = CCl4 ^ 気 h + 4 HCl ^ 気 h + Q kJ に 反応熱＝( 生成物の結合エネルギーの 和)−(反応物の結合エネルギーの 和) =（生成物の結合エネルギーの総和） （反応物の結合エネルギーの総和） …① 反応熱 反応熱＝( 生成物の結合エネルギーの 和)−(反応物の結合エネルギーの 和) メタンの構造式は右図のようになる．メタン１ 子には CH 結合が４つあるので， の関係を当てはめて Q を計算する． メタンの構造式は右図のようになる．メタン１ 子には CH 結合が４つあるので， 1mo l の CH 全体の結合エネルギーは メタンの構造式は右図のようになる．メタン１分子には C-H 結合が４つあ Ｈ Ｈ Ｈ Ｃ Ｈ Ｃ Ｈ Ｈ 1mo l の CH41 全体の結合エネルギーは 6×4 k J CH4 全体の結合エネルギーは るので，１mol の 4 16 ×4 J 4 h〔kJ〕 ^ 41 また，4 mol の C l 全体の結合エネルギーは 3k# また，4 mol の C l全体の結合エネルギーは 2 43 ×4 Cl2 全体の結合エネルギーは また，４mol のkJ 243×4 J 4 h 〔kJ〕 ^ 243k# したがって，反応物の結合エネルギーの 和は したがって，反応物の結合エネルギーの 和は 416×4＋2 4 3 ×4 kJ したがって，反応物の結合エネルギーの総和は 416×4 ＋2 4 3 ×4 kJ# 4 h〔 ^ 41 同様に，四塩化炭素の構造式は右図のようになる．四塩化炭素１ 子には CCl結 3# 4 + 243 〔kJ〕 同様に，四塩化炭素の構造式は右図のようになる．四塩化炭素１ 子には C Cl結 合が４つあるので，1 mo l の四塩化炭素全体の結合エネルギーは 同様に，四塩化炭素の構造式は右図のようになる．四塩化炭素１分子には 合が４つあるので，1 mo 325×4 k J lの四塩化炭素全体の結合エネルギーは の四塩化炭素全体の結合エネルギーは C-Cl 結合が４つあるので，１mol 3 2 5 ×4 k J ^ h また，4 molの HC l全体の結合エネルギーは 325 # 4 〔kJ〕 また，4 mol の HC 全体の結合エネルギーは 4 32 ×4l kJ また，４mol の HCl 全体の結合エネルギーは 432×4 J 4 h 〔kJ〕 ^ 432k# したがって，生成物の結合エネルギーの 和は したがって，生成物の結合エネルギーの 和は 325×4＋4 3 2 ×4 kJ したがって，生成物の結合エネルギーの総和は 325×4 ＋4 3 2 ×4 kJ# 4は次のように計算することができる． ^ 325 h 〔kJ〕 よって，枠内の関係から，反応熱 # 4 + 432 よって，枠内の関係から，反応熱 ＝ 325×4 ＋4 3 2 ×4− は次のように計算することができる． 4 1 6 ×4 4 3 ×4 よって，①式の関係から，反応熱 は次のように計算することができる． Q＋2 ＝3 3 2 5 ×4 ＋4 3 2 ×4 1 6 ×4 ＋2 4 3 ^ 41 ＝ 9 2 k^J mo l Q = 325 # 4 +− 4324# 4h 3×4 # 4 + 243 # 4 h = 404〔kJ/mol〕 ＝ 392 kJmo l なお，上の関係をエネルギー図で表すと，次ページのようになる． （参 （参 ）上の関係をエネルギー図で表すと，次のようになる． ）上の関係をエネルギー図で表すと，次のようになる． 大 ⃝ 大 ⃝ エ ネ エ ル ネ ギ ル ー ギ Ｃ(気) ＋４Ｈ(気) ＋８Cl ( 気) Ｃ(気) ＋４Ｈ(気) ＋８Cl ( 気) 4 1 6 ×4 ＋2 4 3 ×4 kJ 4 1 6 ×4 ＋2 4 3 ×4 kJ CH ( 気)＋4 Cl( 気) 24 3 2 5 ×4 ＋4 3 2 ×4 kJ 3 2 5 ×4 ＋4 3 2 ×4 kJ 答 答 Ｈ Ｈ Cl Cl Cl C Cl Cl C Cl Cl Cl XCV51A-Z1Z2-03 ■■V02D00L:YOUKC-47686/11/02/17:09:30要点KC-4要点４月号 ＫＣ １章 化学結合 P: KOUKOU G: YOU02P J: YO4机：杉浦 バ：07 ■■V02D00L:YOUKC-47686/11/02/17:09:30要点KC-4要点４月号 ＫＣ V0 2D0 0: L: YOUKC 4678 66/ 81 61 // 10 12 // 01 27 /: 1 7 : 0 9 : 30要点KC 4要点４月号ＫＣ ＫＣ ■ V0 2D0 0G: L YOUKC 4 7 0 9 : 3 0要点KC 4要点４月号 ■P■ ■ : KOUKOU YOU0 2PJ: YO4机：杉浦 バ：0 7 P: KOUKOU G: YOU0 J: YO4机：杉浦バ：0 バ：0 P: KOUKOU G: YOU0 2P2P J: YO4机：杉浦 77 ＫＣ 練習問題 〕Na と Cl はまったく同等の位置関係で配列されて ＫＣ 練習問題 いる( 右図参照)ので，⑴，⑵の答は，いずれも Na と Cl ＫＣ 練習問題 練習問題 ＫＣ で同じになる． 〔 〕Na と Cl はまったく同等の位置関係で配列されて ⑴ Na について考える．Na は単位格子の中心に１個， + と Cl -はまったく同等の位置関係で配列されて 〔 〕Na 〕Na いる( 右図参照) ので，⑴，⑵の答は，いずれも Na と Cl Naと 〔３〕 と はまったく同等の位置関係で配列 〔 ClCl はまったく同等の位置関係で配列されて 各辺の中央に1 2個ある．各辺の中央にある Na は４個の単 いる( 右図参照) ので，⑴，⑵の答は，いずれも Na Cl で同じになる． されている （右図参照） ので，問１，問２の答は，いず いる( 右図参照) ので，⑴，⑵の答は，いずれも Na とと Cl 位格子に共有されているので１個の単位格子に含まれる は + で同じになる． ⑴ Na Na と について考える．Na Cl で同じになる．は単位格子の中心に１個， れも で同じになる． 1 / 4個である． + + ⑴ Na Na について考える．Na は単位格子の中心に１個， 各辺の中央に1 2 個ある．各辺の中央にある Na は４個の単 Na Na 問１ について考える． は単位格子の中心 ⑴ について考える．Na は単位格子の中心に１個， したがって，１個の単位格子に含まれる Na の数は 各辺の中央に1 2 個ある．各辺の中央にある Na は４個の単 位格子に共有されているので１個の単位格子に含まれる は に１個，各辺の中央に 各辺の中央に1 2個ある．各辺の中央にある Na は４個の単 12 個ある．各辺の中央にある １ + 位格子に共有されているので１個の単位格子に含まれる 1 / 4 個である． 1 ＋ ×1 2 ＝ 4 〔個〕 Na は４個の単位格子に共有されているので１個のはは 位格子に共有されているので１個の単位格子に含まれる ４ 1 / 4個である． したがって，１個の単位格子に含まれる Na の数は 1/ 4 個である． 1 同様に，１個の単位格子に含まれる Cl の数も４個． 個である．したがって， 単位格子に含まれる分は したがって，１個の単位格子に含まれる Na の数は 4 したがって，１個の単位格子に含まれる Na の数は １ 1＋ ×1 2＝ 4 〔個〕 + ４ １個の単位格子に含まれる Na の数は １１ ×1 1＋ 2＝ 4 〔個〕 1＋ ×1 2＝ 4 〔個〕 ４４ 同様に，１個の単位格子に含まれる Cl の数も４個． 1 1 + # 12 = 答 4〔個〕 Na：Cl 個の数も４個． Cl： 個 同様に，１個の単位格子に含まれる 4 同様に，１個の単位格子に含まれる Cl の数も４個． ⑵ １個の Na についてみてみると，右図のように６個の Cl と隣接している． 〔 同様に，１個の単位格子に含まれる Cl の数も４個 同様に，Cl は６個の Na と隣接している． 答 Na： 個 Cl： 個 である． + Na C；４個 l： 個個 Cl と隣接している． ⑵ １個の Na についてみてみると，右図のように６個の 答答 Na ：： 個個Cl Cl ： 答 ；４個 Na + ⑵ １個の １個の についてみてみると，右図のように６個の Cl と隣接している． 同様に，C lNa は６個の Na と隣接している． Na Cl- と隣接し 問２ １個の についてみてみると，右図のように６個の ⑵ Na についてみてみると，右図のように６個の Cl と隣接している． 同様に，C は６個の Na と隣接している． Cl-Na Na+ と隣接している． ている．同様に， は６個の 同様に，C ll は６個の と隣接している． 答 Na：+ 個 Cl： -個 答 Na ；６個 Cl ；６個 塩化ナトリウムの単位格子は右図全体であって，網かけの部 ( 灰色の部 （補足） 塩化ナトリウムの単位格子は右下図全体であって，網かけの部分 参 考 （灰色の部分） ではない． )ではない． 答 Na： 個 Cl： 個 結晶内の粒子の配列を構成している最小の繰り返し単位が，単位格子である． Na C： l ： 個個 参 考 塩化ナトリウムの単位格子は右図全体であって，網かけの部 ( 灰色の部 結晶内の粒子の配列を構成している最小の繰り返し単位が，単位格子であ 答答 Na ：： 個個 Cl 塩化ナトリウムの結晶の場合，最小の繰り返し単位は右図全体である．下図の 塩化ナトリウムの単位格子は右図全体であって，網かけの部 ( ( 灰色の部 ではない． 参参 考考 ) る．塩化ナトリウムの結晶の場合，最小の繰り返し単位は右図全体である． 塩化ナトリウムの単位格子は右図全体であって，網かけの部 灰色の部 ように平面的に考えてみると，わかりやすい． ) ではない． 結晶内の粒子の配列を構成している最小の繰り返し単位が，単位格子である． 下図のように平面的に考えてみると，わかりやすい． )ではない． 結晶内の粒子の配列を構成している最小の繰り返し単位が，単位格子である． 塩化ナトリウムの結晶の場合，最小の繰り返し単位は右図全体である．下図の 結晶内の粒子の配列を構成している最小の繰り返し単位が，単位格子である． 塩化ナトリウムの結晶の場合，最小の繰り返し単位は右図全体である．下図の ように平面的に考えてみると，わかりやすい． 塩化ナトリウムの結晶の場合，最小の繰り返し単位は右図全体である．下図の ように平面的に考えてみると，わかりやすい． ように平面的に考えてみると，わかりやすい． 25 答 404 kJ/mol