はじめまして、私はアルバイトで塾講師をしているのですが教えていてよくわからないことがあります。

それは、分子結晶なのか共有結合結晶なのかどう見極めるかということです。あまりうまく教えれないので誰か教えてください、宜しくお願いします。

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A 回答 (5件)

結晶の種類は,その結晶が何が元になってどんな結合で出来ているかを考えればわかります。



簡単に書きますと,

共有結合結晶:
原子間の共有結合からなる。ダイヤモンド(C),二酸化ケイ素(SiO2),ケイ素(Si),炭化ケイ素(SiC)など。

イオン結晶:
陽・陰イオン間のイオン結合からなる。塩化ナトリウム(NaCl),ヨウ化カリウム(KI),酸化カルシウム(CaO)など。

金属結晶:
金属陽イオンと自由電子の金属結合からなる。アルミニウム(Al),鉄(Fe),銅(Cu)など。

分子結晶:
分子間の水素結合や分子間力からなる。水(H2O),アンモニア(NH3),フッ化水素(HF),ヨウ素(I2)ナフタレン(C10H8),ドライアイス(CO2)など。

その他,様々な違いがありますが,物質名だけから考えるならこれだと思います。より詳しくは,「楽しい高校化学(Virtual Chemical World)」というペ-ジ(参考 URL)があります。このペ-ジの「物質の構成」の中の「第8講 イオン結合とイオン結晶」,「第9講 共有結合と分子」,「第10講 分子間の結合と結晶」,「第11講 金属結合と金属結晶」,「第12講 結晶の種類と特性」,のあたりを御覧下さい。

参考URL:http://www.yamamura.ac.jp/chemistry/index.html
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いかに挙げる三つの結晶について,



(1) ダイヤモンドの組成式は「C」。しかしこの「C(=炭素原子一つ)」が単独で存在することはない。よって共有結合性結晶。

(2) 塩化ナトリウムの組成式は「NaCl」。しかしこの「NaCl(=Na原子とCl原子が結合した二原子分子)」が単独で存在することはない。よって共有結合性結晶。ただし,「Na」と「Cl」はそれぞれ「Na+」,「Cl-」という電荷の偏りが存在するため,イオン結合性結晶とも言える。

(3) ヨウ素の組成式は「I2」。「I2(=二つのI原子が結合した二原子分子)」は安定な分子として存在する。よって分子性結晶。

ちなみに,共有結合性結晶とイオン結合性結晶との線引きは,電荷の偏りの大きさに依存しているため,非常に微妙です。一般的には電気陰性度の差で議論することが多いようですが…。
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構成粒子に極性が存在すればイオン結晶か共有結合結晶、金属結晶でしょう。


電気的な方よりのない粒子なら分子結晶となるでしょう。

あと、goo_goo_goo さんのおっしゃるように、溶けないというのにちょっと補足すると、非常に高温にしないととつける方がいいかもしれません。

ダイヤモンドも溶けた鉄などを溶媒にすると溶けて炭素の鉄溶液になっちゃいます。えっ?そんな無茶はなし?・・・そうですよね。(^^ゞ
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組成からの見極め


 ここまでが一分子。という区切りがあれば分子結晶
 なければ共有結合結晶

物性からの見極め
 融点(昇華点)が低ければ分子結晶
 高ければ共有結合結晶
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分子結晶は分子(が規則正しくならんだ)集合体ですので、


溶媒に溶けるけど、ダイアモンドのような共有結合結晶は
結晶全体が共有結合で結ばれていますので、溶媒に溶けない
と思います.ダイアモンドが何かに溶けてしまったというような
話は聞かないですよね。 
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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、
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ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む

Q猫 ストラバイト結晶、尿路結石に対応できる手作り療養食の作り方教えてください!

1歳になったばかりのオスの長毛チンチラMIXが先日の尿検査で、尿路結石の前段階であるストラバイト結晶であると診断されてしまいました。

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餌代が1ヶ月に餌500グラムで1100円、2キロで3500円そのほかにサプリメントが一日100円かかるといわれました。

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Aベストアンサー

獣医師です。
猫の尿石症に関しての一般的な質問、回答などは検索されれば星の数ほど見つかると思いますので、
ここでは割愛させて頂きます。
「手作り食で治療可能か?」ということですが、かなりのリスクを負う事は覚悟されてください。
言うまでもなく、猫と人間とでは「肉食」と「雑食」という大きな違いがあります。
栄養学も人間のものは殆ど当てはまりません。猫の栄養学を基礎から理解された上での
手作り食であれば、何ら問題はありませんが、何となく作ったのであれば、
それは栄養学的には「食事」とは呼べないと考えています。尿石症のための療法食ということになれば尚更です。

フードの価格が問題になっているようですが、もしも結石が尿道につまり、
おしっこが出ない状態になった場合、その治療費はフード代などとは比較にならないほど
高額になりますし、場合によっては命を落とす事もありえます。
ですので、獣医師としては決して「手作り食でいいですよ」とは言わないはずです。
その点をよく検討されてみてなお自己調理食を与える場合はあくまで自己責任で与えてください。
参考にされたHPの管理者は責任をとってはくれませんよ。
ちなみにきちんと療法食で管理された場合、多くの例ではサプリメントは
必要ではないと思われます。(何のサプリメントかわかりませんが)

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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硫酸銅の結晶の作り方

手元に硫酸銅の試薬があるので、子供と一緒に硫酸銅の結晶を作る実験をしたいと思います。

どのようにすれば上手に硫酸銅の結晶を作れるでしょうか?

硫酸銅の飽和水溶液を作ればいいと思うんですが、
硫酸銅の溶解度などってどうすれば調べられるんでしょうか?

Aベストアンサー

先ず始めに、硫酸銅は有毒なので、取り扱いには十分注意してください。実験をはじめる前に、MSDSなどを一読することをお勧めします。また最低限、手袋を着用し実験後は必ず良く手を洗うようにしてください。

具体的な操作ですが、私の経験上ですが
二段階に分けて結晶を作成すると綺麗な結晶が得られます。
1.種結晶を作る
2.作った種結晶をたこ糸等につるして大きな結晶に成長させる。

1.種結晶を作る。
先ず、少しでいいので多めに見ても30mLもあれば十分ですので飽和溶液を作ります。作り方は、沈殿が生成するまで(溶けなくなるまで)水に硫酸銅を溶かします。
溶けなくなったら、生じた沈殿や不純物を取り除くために一度濾過します。その濾過した溶液に少量の硫酸銅を加えて、加熱して溶かします。(ここで再度濾過をすると良いです。)そして、ゆっくりと冷却すると(さっき後から加えた分の)硫酸銅の小さな数mmの結晶が幾つか析出します。
これを濾過などで取り出し、比較的形の良いものを選び出します。これを種結晶として使用します。

2.結晶を成長させる
選んだ形の良い結晶をたこ糸等に縛ります。
その結晶を漬け込むための暖めた飽和溶液を作ります。作り方はさっきとおよそ一緒ですが、50℃~60℃くらいに加熱して作ります。この温度で溶け残りがいるようにして、濾過します。この濾過した溶液に先のたこ糸につるした種結晶をつるして、ゆっくりと冷却すると、結晶が成長していきます。


ポイント
・水溶液に不純物(ゴミなどの浮遊物)がある綺麗な結晶になりません。
・冷却のスピードは遅ければ遅いほど良いです。
 3~5℃/10時間でやったら私は綺麗になりました。
・一般に容器の中で温度にむらができてしまうので、(例えば、容器の底が机と接触して冷やされてしまうとか)発泡スチロールなどで熱を遮断した方がいいです。
・過飽和状態の溶液を使うとあまり綺麗な結晶が得られなかったので、飽和溶液を濾過する時には良くかき混ぜるなど振動を与えてから濾過したほうが良いかも。
・結晶成長中は振動を与えない。
・気長に待つ。

最初に、有毒だと書きましたが、化学実験は手順を守ってちゃんと安全対策をとって行なえば、必ずしも危険なものではありません。気をつけて行なってください。

あと、確か硫酸銅は水道に流したらいけなかったような気もしますので、ご注意下さい。

先ず始めに、硫酸銅は有毒なので、取り扱いには十分注意してください。実験をはじめる前に、MSDSなどを一読することをお勧めします。また最低限、手袋を着用し実験後は必ず良く手を洗うようにしてください。

具体的な操作ですが、私の経験上ですが
二段階に分けて結晶を作成すると綺麗な結晶が得られます。
1.種結晶を作る
2.作った種結晶をたこ糸等につるして大きな結晶に成長させる。

1.種結晶を作る。
先ず、少しでいいので多めに見ても30mLもあれば十分ですので飽和溶液を作ります。作り方は...続きを読む

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水は答えを知っている の結晶の作り方を教えて下さい☆

あの本の作者はどのような方法で水の結晶を作ったのでしょうか。私も彼と同じ実験をやりたいのでどなたか教えていただけないでしょうか。

“水は答えを知っている”は綺麗なエネルギーを水に注いで結晶させると綺麗な結晶が、綺麗でないものを注ぐとその通りの形の結晶ができるという本です。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ビデオが出ていますから、それを参考にされてはいかがですか、まあ、金をどぶに捨てるようなものですが

で、ある機械にそのビデオを見ました。
ビデオを見ればほとんど偶然で恣意的なことがわかるけどね

そこでのやり方としては

・水をほめるか、バカヤローとののしる
・水を氷温以下に冷やす
・水は氷結時に膨張し、中央が尖って盛り上がった形に凍結する
・この尖った部分を核として「空気中の水蒸気」が結晶を形成する。
なお、結晶の条件はありがとうやバカヤローにかかわらず、中谷スケールに従う。結晶しているのは空気中の水蒸気で、ほめられたり貶されたりした水ではないことに注目すれば、この話がいかに非科学的かわかるはず

実験するには肉屋の冷凍庫のような歩いて入れる規模の冷凍室が必要です。通常の空気中では結晶化しません。

なお、チンダル像というの誤りで、提唱者(藤倉珊氏)もすでに撤回しています。

Qイオン結晶の共有結合性について

イオン結晶の共有結合性について質問です。
原子間の電気陰性度の差が小さいほど共有結合性が大きいというのは何となくわかるのですが、、
イオン結晶において陽イオンの大きさ(半径)が小さいほど、また、陰イオンの半径が大きいほど共有結合性が大きいというのがよくわかりません。
参考書には、H+は大きさが非常に小さいので電子を引き込む力が強大であり、結晶中でH+としては存在しないというように書いてありました。
イオンの大きさと電子を引き込む力はどんな関係があるんでしょうか。
どなたか教えていただけたら嬉しいです。

Aベストアンサー

共有結合を作る結合電子が最外殻にあることを仮想的に考えて,それと各イオンとの静電的な相互作用を考えるといいですかね.
陽イオンが小さいということは,結合電子は陽イオンの正電荷のすぐそばにあるわけで,それだけ強く陽イオン側に引きつけられるわけです.これはつまり,陽イオンのイオン性を落とし,その分イオン結合性を弱めます.
陰イオンが大きいということは,結合電子は陰イオンからより遠くにあろうとするということですから,陰イオンから離れて陽イオンの方に行く,つまり陰イオン性が下がり,共有結合性が上がる,と.

Qミョウバンの結晶の作り方(再結晶)

こんにちは.
ちょっと良い方法をお聞きしたいのですが,
今,私は理科の非常勤講師をやっていまして,
今度,中学1年生の夏休みの宿題に
”ミョウバンの結晶作り”を出そうと思います.
そこで,久しぶりに文献&ホームページ等で調べ
事前に結晶を作ってみましたが,形が悪く,大きさもいまいちでした.
(我ながら恥ずかしいです…)
どうか,良い結晶作りを教えてください.
できれば,中学1年生ができる簡単な方法をお願いします.
(なぜ,上手くいかないのか理論的(室温,水温等の調節)には分かるのですが…)


(材料)ミョウバン50g お湯(ポット)200ml,割り箸,木綿の糸
(方法)1,ミョウバンをコップにいれ,お湯で全て溶かす.
    2,割り箸に木綿の糸をくっつけ,コップにたらす.
    3,しばらくして,糸についた結晶のうち,形の良いものを選び,
     種結晶とする.その他は指で潰す.
    4,そこにたまった結晶はスプーンなどで取り除く.
    5,常に,母液はきれいな常態にしておく.
    6,3~5を繰り返す.

一応,こんな感じで結晶作りをしています.

こんにちは.
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今度,中学1年生の夏休みの宿題に
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事前に結晶を作ってみましたが,形が悪く,大きさもいまいちでした.
(我ながら恥ずかしいです…)
どうか,良い結晶作りを教えてください.
できれば,中学1年生ができる簡単な方法をお願いします.
(なぜ,上手くいかないのか理論的(室温,水温等の調節)には分かるのですが…)


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Aベストアンサー

まずは、

> 3,しばらくして,糸についた結晶のうち,形の良いものを選び,種結晶とする.その他は指で潰す.

これは、指でつぶしても、少しは残ってしまうので、そこから成長してしまう
のでしょう。

私がやった方法を。

先ず、「種」を取る為に、糸を垂らさずに再結晶させます。底に沈んでいる or
縁についているやつの中で形の良いのを選ぶ。

その「種」を、細い銅線 or テグスの先に瞬間接着剤で固定する。接着剤は
ちょっとだけ、ね。

で、過飽和状態の「母液」が入っている容器は、発泡スチロールをくり貫いて
その中に埋めてしまう。なるべく、ふたもつける。

後は、じっくり待つだけです。

種を取った後の再結晶化を何度も繰返すのであれば、成長途中の結晶には
なるべく触らないようにしましょう。


# なつかしい :-)

Qイオン結合は+−になってくっつけど、共有結合の場合は右上の図のように共有して合計陽子1電子2なので−

イオン結合は+−になってくっつけど、共有結合の場合は右上の図のように共有して合計陽子1電子2なので−を帯びていますよね?

Aベストアンサー

ああ、よくある錯覚ですね。
共有結合をした後の、価電子の数を数えてみてください。
Hから1個、Clから7個。併せて8個。
ちゃんとつじつまは合っていますよ。
なお、共有結合の場合、プラスの合計とマイナスの合計は、意味を成しません。(イオン結合と根本的に違います)
この場合、2原子で1つの原子を「作ろうとしている」のです。


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