フラーレンの分子が集まって出来た結晶(fcc結晶になるそうです)は絶縁体、金属、半導体、、、のような分類ではどれになるのでしょうか?どなたか教えて下さい。よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

ダイレクトな回答ではありませんが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「フラーレン化合物の物性研究」
http://suematsu.phys.s.u-tokyo.ac.jp/japanese/re …
(金属フラーレン)
http://www.nuap.nagoya-u.ac.jp/~kurodalab/ito/ic …
(有機超伝導体一覧:フラーレン)
さらに
http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=63346
この中で#3で紹介した成書も参考になりますでしょうか?

http://wwwsoc.nacsis.ac.jp/csj/journals/books/ki …
(炭素第三の同素体フラーレンの化学)
http://buckminster.physics.sunysb.edu/
(Buckyball)

ご参考まで。

参考URL:http://www.appchem.t.u-tokyo.ac.jp/appchem/labs/ …
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Q原子内包フラーレンで私たちの生活にどう変化が起きたの?

最近学校でフラーレンを習いました。
フラーレンの応用としては、テニスラケットやボーリングの球などに使われているそうです。
フラーレンが発展して、原子内包フラーレンという新しいものもあると習いました。
しかしその応用例までの話はなかったので、教えてください。
原子内包フラーレンで私たちの生活にどう変化が起こるのでしょうか?

Aベストアンサー

 内包フラーレンに関しては、製法は確立しているものの、歩止まりが悪く(数%)、磁気特性を含めて内包フラーレンの特性解明はあまり進んでいないのが現状のようです。特定の金属を内包させることが出来なかったり、その理由が判然としないといった未知の部分もかなり多く、カーボンナノチューブなども含めて、製法も含めて発展途上の研究と言えるでしょう。

 とりあえず、ある種の金属原子を内包させると超電導を示すことが判っているようです。
 また、分子を炭素の檻の中に閉じ込めますから反応性に富んだ分子や水素を内包させることで、それらの保存などにも応用が期待されているようです。
 後者は旨く運べば燃料電池分野で期待が持てるかも知れません。

 また、MRIの造影剤として実用化されているという記事も転がっていました。
http://www.sci.nagoya-u.ac.jp/kouhou/02/p10_11.html

参考URL:http://www1.accsnet.ne.jp/~kentaro/yuuki/C60/C60.html

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。

一方Naは11個の電子をもち、最も外側のM殻には1個しか電子がありません。M殻は8個で安定なので、Naは電子を1個放出してNa+になります。そして放出された自由電子により金属結晶をつくるのです。

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フラーレン

フラーレン、ナノチューブに興味があって調べたのですが生成法などの詳しい方法がわかりません。フラーレンは「燃焼法」とか「レーザー当てて蒸発させて・・・」など簡単には載っているのですが。
もっと詳しい生成法、ナノチューブの生成法等が載っているサイトを知っている方教えてください。お願いします

Aベストアンサー

ダイレクトな回答ではありませんが、以下の参考URLには関連質問がありますが、参考になりますでしょうか?
この中で#3も参考にしてください。

●http://www.nifty.ne.jp/forum/fchem/link.htm#C60
(フラーレン関連)

新聞記事等でも時々取り上げられますが、特許検索した方が詳細は分かるのではないでしょうか?

ご参考まで。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=63346

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フラーレンのドープについて

・カリウムをフラーレン(C60)分子結晶にドープしたとき、予想される組成とその理由を書け。
という質問なんですが、フラーレンは室温で面心立方格子を形成し、カリウムのイオン半径が133pm、フラーレンの四面体空隙、八面体空隙の大きさがそれぞれ約112pm、207pmであるため、カリウムは八面体空隙に入ると考え、面心立方格子あたりの八面体空隙の数は4であるため、K4C60であると予想しました。
しかし、さまざまなサイトを見たところ、どうやらK3C60という組成になるようなのです。
これはなぜなのでしょうか?
理由を教えていただければ幸いです。

Aベストアンサー

K3C60は面心立方格子のようですね。
http://www.chem.t.u-tokyo.ac.jp/appchem/labs/kitazawa/Fullerene/kagou.html

こちらに出ている図で、金属をすべてカリウムにしたものが、K3C60の結晶構造と一致すると思います。
対称性に若干の疑問がありますが。
http://www.mcr.nuap.nagoya-u.ac.jp/takata/article_1.html

また、こちらで、「ake a virtual tour inside the various doped C60 structures! 」の所にも図が出ています。一部でプラグインが必要です。gif版もありますが、これでは内部がよくわかりません。
http://buckminster.physics.sunysb.edu/

このようになる理由に関しては、よくわかりませんが、NaCl型の結晶格子(すなわちKC60)の内部の隙間に余分の2個のKが入り込んでいる形のようです。すなわち、面心立方格子の内部の隙間に2原子のKが取り込まれているという感じだと思います。

K3C60は面心立方格子のようですね。
http://www.chem.t.u-tokyo.ac.jp/appchem/labs/kitazawa/Fullerene/kagou.html

こちらに出ている図で、金属をすべてカリウムにしたものが、K3C60の結晶構造と一致すると思います。
対称性に若干の疑問がありますが。
http://www.mcr.nuap.nagoya-u.ac.jp/takata/article_1.html

また、こちらで、「ake a virtual tour inside the various doped C60 structures! 」の所にも図が出ています。一部でプラグインが必要です。gif版もありますが、これでは内部がよくわかり...続きを読む

Q分子結晶とイオン結晶の区別について

高校化学です。

固体状態において以下の物質についてイオン結晶・分子結晶の分類をお願いします。
もし、高校生にわかる解説があるようでしたら、よろしくお願いいたします。

塩化水素
硫化水素
フッ化水素

価電子の数が8に近いものと0に近いものの結合がイオン結合で、それによってできる結晶がイオン結晶だと習ったのですが、上記の物質についても固体にした場合はイオン結晶でよいのでしょうか。たとえば、塩化カリウムや硫化マグネシウムなどは常温で固体なので、イメージがしやすいのですが、上記の物質についてはどのように考えればよいのでしょうか。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

何々化水素という名前の化合物の結晶は、すべて分子結晶です。イオン結晶ではありません。

> 価電子の数が8に近いものと0に近いものの結合がイオン結合で、それによってできる結晶がイオン結晶

水素の価電子数は1で0に近いです。ですけど水素原子のもつ全電子数も1で0に近いです。そのため、価電子数が1の他の元素は電子を1個失って1価の陽イオンになりやすいという性質を持つのですけど、水素だけは例外になります。というのは水素原子が電子を1個失って陽イオンになると、全ての電子を失うことになるので、水素の原子核が剥き出しになるからです。電子殻に包まれていない剥き出しの原子核、というものは非常に不安定なので、(高校化学の範囲内では)固体中に水素の陽イオンH+を含むものは、ありません。

水溶液中で水素イオンH+と呼ばれているものは、剥き出しの原子核ではなく、じつはH3O+(あるいはH3O+にH2Oが配位したもの)である、ということを高校化学で習うと思います。それと同じ理屈です。

> 塩化カリウムや硫化マグネシウムなどは常温で固体なので、イメージがしやすい

高校化学の範囲内では、常温常圧で気体の化合物は、常圧下で冷却して結晶にすると、どれも分子結晶になると考えていいです。

高校化学の範囲内では、常温常圧で液体の化合物は、常圧下で冷却して結晶にすると、たいていの場合、分子結晶になると考えていいはずです。こちらはちょっと自信がないので、学校や塾などで先生に確認してください。なお常温常圧で液体の単体には、常圧下で冷却して結晶にすると金属結晶になるものがあるので、注意してください。

何々化水素という名前の化合物の結晶は、すべて分子結晶です。イオン結晶ではありません。

> 価電子の数が8に近いものと0に近いものの結合がイオン結合で、それによってできる結晶がイオン結晶

水素の価電子数は1で0に近いです。ですけど水素原子のもつ全電子数も1で0に近いです。そのため、価電子数が1の他の元素は電子を1個失って1価の陽イオンになりやすいという性質を持つのですけど、水素だけは例外になります。というのは水素原子が電子を1個失って陽イオンになると、全ての電子を失うことになる...続きを読む

Qフラーレンの性質

フラーレンの分子が集まって出来た結晶(fcc結晶になるそうです)は絶縁体、金属、半導体、、、のような分類ではどれになるのでしょうか?どなたか教えて下さい。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ダイレクトな回答ではありませんが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?
「フラーレン化合物の物性研究」
●http://suematsu.phys.s.u-tokyo.ac.jp/japanese/research/nenji_j98.html
(金属フラーレン)
●http://www.nuap.nagoya-u.ac.jp/~kurodalab/ito/ichiran.html
(有機超伝導体一覧:フラーレン)
さらに
◎http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=63346
この中で#3で紹介した成書も参考になりますでしょうか?

◎http://wwwsoc.nacsis.ac.jp/csj/journals/books/kikan-43.html
(炭素第三の同素体フラーレンの化学)
●http://buckminster.physics.sunysb.edu/
(Buckyball)

ご参考まで。

参考URL:http://www.appchem.t.u-tokyo.ac.jp/appchem/labs/kitazawa/Fullerene/kagou.html

ダイレクトな回答ではありませんが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?
「フラーレン化合物の物性研究」
●http://suematsu.phys.s.u-tokyo.ac.jp/japanese/research/nenji_j98.html
(金属フラーレン)
●http://www.nuap.nagoya-u.ac.jp/~kurodalab/ito/ichiran.html
(有機超伝導体一覧:フラーレン)
さらに
◎http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=63346
この中で#3で紹介した成書も参考になりますでしょうか?

◎http://wwwsoc.nacsis.ac.jp/csj/journals/books/kikan-43.html
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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大澤映二教授がフラーレン(C60)予言の論文を英語で書いていたら、ノーベル賞を受賞したでしょうか?

フラーレン(C60)は、1985年に、ハリー・クロトー、リチャード・スモーリー、ロバート・カールらによって発見され、この3人は1996年度のノーベル化学賞を受賞しましたが、
それ以前の1970年ごろに、豊橋技術科学大学の大澤映二教授が、フラーレン(C60)の構造をすでに予言し、日本語の雑誌や本に公表していましたが、英語で書かなかったので、外国には知られず、クロトー、スモーリー、カールらの論文に引用されなかったそうですが、
もし大澤映二教授が1970年ごろに予言したフラーレン(C60)の構造を、日本語ではなく英語で論文に書いていたら、大澤映二教授はノーベル化学賞を受賞していたでしょうか?
それとも、予言しただけでは駄目で、実際に発見しなければ、ノーベル賞はもらえないのでしょうか?

Aベストアンサー

私の個人的な印象ですが、ノーベル賞の選考にあたって、発表の方法というのはさほど重視されていないように思います。
ただ、大澤先生がフラーレンその他の化合物についてかかれたのは雑誌の記事という扱いだったと思いますので、論文とよんで良いものかということが少し引っかかります。

しかしながら、その記事はフラーレンの化学の発展に伴って、少なくとも日本国内ではある程度の話題になっていたように記憶しています。そのことは、おそらくノーベル賞の選考委員会でも知っていたのではないでしょうか。選考に関与した日本人がそれを知らなかったとは思えませんからね。

だとすれば、大澤先生の先見性を評価したとしても、ノーベル賞受賞に値するとは評価しなかったということでしょう。ただし、もっと学術的に掘り下げた論文を英語で発表していたとしたら結果は変わっていたかもしれません。

現実問題として、惜しくもノーベル賞を逃す人は多くいますし、その選考結果に異論が出ることも多々あります。何が公正であるかということの判断は難しいです。スポーツのように得点やタイムで競うわけではありませんので、選考者の主観が入るのはやむを得ないと思います。

受賞するのと紙一重で選にもれるのでは大きな違いですね。

>予言しただけでは駄目で、実際に発見しなければ、ノーベル賞はもらえないのでしょうか?
そんなことはないと思います。しかし、その予言の先見性や理論付けも重要だと思います。何の根拠もない単なる思いつきでは難しいでしょうね。

私の個人的な印象ですが、ノーベル賞の選考にあたって、発表の方法というのはさほど重視されていないように思います。
ただ、大澤先生がフラーレンその他の化合物についてかかれたのは雑誌の記事という扱いだったと思いますので、論文とよんで良いものかということが少し引っかかります。

しかしながら、その記事はフラーレンの化学の発展に伴って、少なくとも日本国内ではある程度の話題になっていたように記憶しています。そのことは、おそらくノーベル賞の選考委員会でも知っていたのではないでしょうか。...続きを読む

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


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