高校化学の問題が分からないので教えて欲しいです。 組成式MxNyO₄で表される化合物があり、この結晶

高校化学の問題が分からないので教えて欲しいです。
組成式MxNyO₄で表される化合物があり、この結晶ではO²¯イオンが面心立方格子の配列をとり、M³⁺イオンとN²⁺イオンがそれぞれ6個、4個のO²¯イオンによって囲まれている。
(i)x,yはいくらか。(整数値)
(ii)M³⁺イオンは、自分が属しているすき間全体のうち何%を占めているか。(整数値)

すき間構造が全くどういう構造をしているか分からないのですが、知識でしょうか？
また、(ii)の解答は物質量の%を求めていたのですが、占めているとは体積のことではないのですか？

No.5 回答者： kacchann 回答日時： 2017/10/25 20:17

立方体を斜めに切って見ろ、といわんばかりの

へんな図とへんな説明さえなければ、
わりと簡単な問題。

ようするに、
次の説明、
「面心立方格子となるように原子を並べると、
隣接して並んでる原子間には、
すき間ができる。
ちなみにこのすき間には
取り囲む原子数のちがいにより、2種類ある。
それをすきまAとすき間Bと呼ぶ」
という説明をよんで、
あとは
その問題文にかかれている
「塩化ナトリウムとフッ化カルシウムのお話」を読みさえすれば、
単位格子中の(もしくは「単位体積あたりの」)「すき間と原子の数の比」
がわかる…とおもうたぶん。
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あとはこの比を
(i)で算出した組成式(「単位体積あたりのイオン数の比」)と見比べると、
(ii)の答えが出るとおもう。数の比として。
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問題文の図からは、とくに何も見えてこないでしょう。

おまけ。下記は東工大で出たらしい。
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/questio …
「すき間の数」を数える問題。
同様の問題をみたことなければ、
空間把握力か、、
もしくはうまい立体作図能力を要する、
かなり考えにくい問題。

No.4 回答者： Zincer 回答日時： 2017/10/25 14:36

高校レベルで（ほぼ無理やり）考えれるならば

＞M³⁺イオンとN²⁺イオンがそれぞれ6個、4個のO²¯イオンによって囲まれている。
M³⁺イオンはO²¯イオン６個にかこまれているから、電気なつり合いを考えると
「Ｍｘ’Ｏｚ」：ｚ＝６のとき、ｘ’＝４
組成式は「Ｍ２Ｏ３」となる。
同様に「Ｎ²⁺イオン」についての組成式は「ＮＯ」となる。
組成式中のＯは４なので、「Ｍ２Ｏ３」：「ＮＯ」＝１：１であると考えられるので、「ｘ＝２、ｙ＝１」となる。

＞(ii)M³⁺イオンは、自分が属しているすき間全体のうち何%を占めているか。(整数値)
こちらは、ちょっと解釈に苦しみます。
「自分が属しているすき間」が
①６配位し得る全部のすき間
②実際に配位している空間での隙間
なのかによって答えが違います。
結晶屋さんにとっては当たり前の表現なのかもしれませんね。
模範解答があれば、解読可能かもしれません。

何処の大学かはわかりませんが、とても「大学受験」レベルの問題ではないように思います。

No.3 回答者： tucky 回答日時： 2017/10/25 02:36

自分でタイプした文章だけでは回答できません。

問題のコピーは少し読みましたが、字が小さすぎて全部読む気にはなれません。良い回答が欲しければ、回答者にわかりやすいように質問することです。

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2017/10/24 14:17

結論から言うと「スピネル」という構造なんだけど, たぶんそれは知らなくても解けるはず... (ii) の「自分が属しているすき間全

体」の意味が謎だけど.

この回答へのお礼

そうですスピネルです。
この問題を解くためにはすき間A、Bそれぞれに何個の粒子が入るか把握する必要があると思うんですけど、この絵から分かりますか？

お礼日時：2017/10/24 15:48

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/10/24 11:24

最近の化学はむつかしいなー。

ほとんど分からない。もちろん専門が有機だから結晶系がまるで分からないこともある。だから最後のだけね。
物質量の定義は「モル数」のこと。これだけは絶対変わらない。

この回答へのお礼

難しいですよね。
すき間の何%を占めているか、と聞かれたらふつう体積のことを考えませんか？？なぜモル数の方で考えるのか分かりません。

お礼日時：2017/10/24 15:49