原子内ポテンシャルの大小(イオン結合と共有結合)

原子間の結合の強さを表す原子内ポテンシャルφはそれぞれ
イオン結合:4-40[eV]
共有結合:1.5-30[eV]
ほどであると教科書に載っていました．
硬いことで有名なダイヤモンドやサファイヤなどは共有結合結晶，一方でイオン結晶である食塩の結晶などは硬くないと思います．これは結合の強さと逆になっていますよね．不思議です．この原因はなんなんでしょうか？

結合の１つ１つはイオン結合のほうが強いものの，バルクでみると結合の数が違うために共有結合のほうが硬いのですが？

No.2 回答者： phosphole 回答日時： 2014/12/14 02:52

コメントされている値は、原子orイオン間の一本の結合あたりの結合エネルギーということでしょうか？

まず、質問者さんはこれらの値から共有結合の方が強いとコメントしていますが、値の幅が大きくばらついていますし、イオン結合の方が最大値が大きくなっていますが、このことを無視していませんか？どちらも1桁の範囲で結合エネルギーがばらついています。この状況で、一方的に共有結合の方が結合が強い、とかんがえることはおかしいですよ。
たとえば、室温付近で容易に切断しうる弱い共有結合もあります。一方、イオン結晶は熱に非常に強く、数千度の加熱に耐えるものもざらにあります。このことをどう考えていますか？

結合の数ということではなく、共有結合は結合の距離・方向がほぼ固定されているため、ダイヤモンドのように共有結合で形成された結晶は、結晶中の原子位置が固定されます。結果として、ダイヤモンドは非常に硬く、変形しづらいものとなります。
イオン結晶は様々ですが、NaClのような場合は劈開といって、イオンが並んでいる面にそろって割れやすくなっています。

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2014/12/14 00:15

一番変なのが、「原子間の結合の強さを表す原子内ポテンシャルφ」

こんなの普通出て来ない。
原子内というのが非常に変、結合を作る時に問題になるのは「原子<<間>>ポテンシアル」
原子内のポテンシアルは無用。

この回答へのお礼

原子間ポテンシャルでした．

お礼日時：2014/12/14 11:02