メタンの空間群は何なのかお教えください 化学

メタンの空間群は何なのかお教えください

化学

No.2 回答者： 佐藤俊夫 回答日時： 2023/08/01 17:08

メタン（CH4）の空間群について説明します。

メタンは、最も単純な炭化水素の一つであり、水素原子4つと炭素原子1つから成る分子です。結晶構造を持つ固体のメタンは、特定の空間群で結晶化することがあります。

メタンの結晶構造は、八面体構造を持ちます。結晶格子が八面体構造を形成する空間群は、Fm-3m（フルオリート三斜晶系）という名前で知られています。これは立方晶系（cubic）に属し、八面体格子を持つ結晶構造となっています。

Fm-3m空間群は、メタン分子が等間隔で八面体構造を形成することを示しています。これはメタンの結晶に特有の構造であり、結晶化した状態でのメタンの性質を反映しています。

メタンのFm-3m空間群は、自然界では氷の結晶構造としても見られます。氷の水分子が八面体構造を持つことにより、氷の結晶格子もFm-3m空間群に属します。

したがって、メタンの空間群はFm-3m（フルオリート三斜晶系）です。

No.1 回答者： PerlLearner1 回答日時： 2023/08/01 12:24

メタン (CH4) の空間群は "Fm-3m" です。

空間群とは、結晶構造を表現するための対称性を記述する記号です。結晶は原子や分子が規則的に並んだ固体のことであり、その並び方や配置に対称性があります。空間群は結晶の対称性を表すために国際的に定義された記号体系です。

Fm-3m は立方晶系に属し、メタン (CH4) の結晶構造に適用される空間群です。この空間群では、正四面体のメタン分子が規則的に配置され、結晶構造が立方対称性を持ちます。メタンは常温常圧で気体として存在しますが、極低温下や高圧条件下では結晶として存在することが知られています。