分子性結晶が電導性を持たない理由と、イオン結晶は硬いくせにたたくと割れてしまうという性質の理由を説明してください。手持ちの参考書には「どうして」そうなるのか書いてなくてあせっています。

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A 回答 (2件)

伝導性を持たない理由


簡単に言うとバンドギャップが広いからである。
現象的にいうなら、原子同士が電子を間において結合している(原子-電子-原子)。電子は束縛されているので動けない。動けない……つまり、流れない。つまりは電気を流さない。導電性の物質は束縛されていない電子があるので電気を流す。正確に言うならば、バンド理論から説明が必要となる。もっと正確に説明するならば波動関数の説明が必要である。

イオン結晶
イオン結晶が硬いのは原子間の結合力が強いからである。結合力が強いということは鉄筋で骨組を作っているのと同じで構造が壊れにくいということ。構造が壊れにくい、つまりマクロにいうなら硬いということ。
ただし、硬いものは割れやすい。割れやすいのは粘性がないということ。硬いものは粘性が無い。粘土と同じで粘りがある状態では硬くない。硬い状態(乾燥状態)では粘性は無い。
粘性が高いということは原子間の結合状態が変化しやすいことである。原子間の結合が強いということは結合状態が変化しにくいことである。

また、結晶の格子面というものがある。この面に沿って割れる。

以上
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>分子性結晶が電導性を持たない理由



分子結晶中には、自由電子のような移動可能な荷電粒子がないため電流は
流れません。


>イオン結晶は硬いくせにたたくと割れてしまうという性質の理由

大きな衝撃が加わると、結晶にずれが生じます。金属結晶では自由電子が
陽イオン同士を結合させているため、ずれても新たな組み合わせで再結合
しますが、イオン結晶は陽イオンと陰イオンの組み合わせなので再結合で
きず割れてしまいます。
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Q分子結晶と金属結晶

第一族の水素原子は分子結晶を、
ナトリウム原子は金属結晶をつくりますが
その相異点はなんですか?

Aベストアンサー

同じ1族でも水素原子は特別です。

水素原子はただ1個しか電子をもちません。その電子はK殻に入っています。K殻は最大2個の電子しか入らないので、水素原子の電子配置を安定させる方法は、電子を1個放出してH+になるか、電子を1個吸収するか、どちらも可能です。実際には共有結合によりH2という分子になります。そして低温では分子結晶をつくることになります。

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つまり、最も内側のK殻が2個で一杯になるなるという特殊性により、H原子は他の1族原子とは性質が違うわけですね。

Q分子結晶と共有結合の結晶の違いは?

分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか?
参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている
と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の
結晶ではないのですか?

Aベストアンサー

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素SiO2の場合も
Si原子とO原子が共有結合し、この結合が立体的に繰り返されて
共有結合の物質というものをつくっているのです。
参考書の表現が少しまずかったのですね。
tomasinoさんの言うとおり、二酸化ケイ素も共有結合の結晶の1つです。

下に共有結合の結晶として有名なものを挙げておきます。

●ダイヤモンドC
C原子の4個の価電子が次々に4個の他のC原子と共有結合して
正四面体状に次々と結合した立体構造を持つのです。
●黒鉛C
C原子の4個の価電子のうち3個が次々に他のC原子と共有結合して
正六角形の網目状平面構造をつくり、それが重なり合っています。
共有結合に使われていない残りの価電子は結晶内を動くことが可能なため、
黒鉛は電気伝導性があります。
(多分この2つは教科書にも載っているでしょう。)
●ケイ素Si
●炭化ケイ素SiC
●二酸化ケイ素SiO2

私の先生曰く、これだけ覚えていればいいそうです。
共有結合の結晶は特徴と例を覚えておけば大丈夫ですよ。
頑張って下さいね♪

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む

Q分子結晶と共有結合の結晶について教えてください。

学校で、分子結晶は、分子が分子間力で繋がった状態。
共有結合の結晶は、原子どうしが共有結合でつながったものだと習いました。
そうすると、共有結合で原子が結びついてできた分子が、分子間力で繋がったものは分子結晶なのですか?
あと、分子結晶は、例を覚えておいたほうがいいのですか?
わかりにくくてすいません。
回答お願いします。

Aベストアンサー

>あと、分子結晶は、例を覚えておいたほうがいいのですか?
分子結晶に限らず、いくつか例を挙げられるようにしておかないと意味がない。脳の記憶容量の無駄遣いにしかならない。
ただ、共有結合の結晶を作る物質は、高校化学では4つしか問われることはないけれど、分子結晶を作る物質はなんぼもあります。
そして、共有結合の結晶というのは、その結晶1個で1個の分子という存在です。

で、分子間力で分子はほとんど繋がりません。なんとなく集まっちゃおうかなあ、くらいの弱い引力です。
(それに対して共有結合はちょっとやそっとでは切れない原子のつながり)
その分子間力で多数の分子が規則正しく配列している状態になったものが分子結晶です。

おわかりとは思いますが、結晶というのは構成粒子が規則正しく配列していないと結晶とは言いません。

Q非晶性高分子と結晶性高分子の比容の温度変化

大学の講義で、「非晶性高分子と結晶性高分子の比容の温度変化をそれぞれ図に書き、各領域においてどんな状態にあるかを述べよ。」という課題が出されました。
詳しい方解答いただけたら嬉しいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

「非晶性高分子と結晶性高分子の比容の温度変化の図」は下記URLに有ります。
http://books.google.co.jp/books?id=UfvyZTohrPwC&pg=PA12&lpg=PA12&dq=%E9%AB%98%E5%88%86%E5%AD%90%E3%80%80%E6%AF%94%E5%AE%B9%E7%A9%8D%E3%80%80%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%A4%89%E5%8C%96&source=bl&ots=NByxW_KrIk&sig=L0EjYzuw5CQsZImYQhdRLvTUZZ8&hl=ja&sa=X&ei=OLRIT6bpOLCCmQXDyZWNDg&ved=0CDEQ6AEwAg#v=onepage&q=%E9%AB%98%E5%88%86%E5%AD%90%E3%80%80%E6%AF%94%E5%AE%B9%E7%A9%8D%E3%80%80%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%A4%89%E5%8C%96&f=false

この図と、ガラス転移温度と融点に付いての説明を組合わせると良いレポート
になると思います。

比容積の温度変化の測定は簡単です。昔ガラス細工をしてディラトメータを作り
測った事が有ります。結晶性樹脂に付いて、絵に描いた様に綺麗なデータが得られました。

「非晶性高分子と結晶性高分子の比容の温度変化の図」は下記URLに有ります。
http://books.google.co.jp/books?id=UfvyZTohrPwC&pg=PA12&lpg=PA12&dq=%E9%AB%98%E5%88%86%E5%AD%90%E3%80%80%E6%AF%94%E5%AE%B9%E7%A9%8D%E3%80%80%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%A4%89%E5%8C%96&source=bl&ots=NByxW_KrIk&sig=L0EjYzuw5CQsZImYQhdRLvTUZZ8&hl=ja&sa=X&ei=OLRIT6bpOLCCmQXDyZWNDg&ved=0CDEQ6AEwAg#v=onepage&q=%E9%AB%98%E5%88%86%E5%AD%90%E3%80%80%E6%AF%94%E5%AE%B9%E7%A9%8D%E3%80%80%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%A4%89%E5%8C%...続きを読む

Q【分子】「大きい分子は目でも見れる」 肉眼で見れる「大きい分子」って何があるか教えてください。

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肉眼で見れる「大きい分子」って何があるか教えてください。

Aベストアンサー

検索してみたら「巨大分子」っていうのがあるようです。
https://kotobank.jp/word/%E5%B7%A8%E5%A4%A7%E5%88%86%E5%AD%90-53418
びっくりですね!


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