結合ごとの分子の見分け方

高一です。

共有結晶とイオン結晶と分子結晶の見分け方がわかりません。苦手な分野なので、易しめに教えていただけると助かります。

質問者からの補足コメント

• 代表例を覚えておけばテストのときとかは大丈夫でしょうか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/09/08 20:28

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/09/08 20:25

共有結晶

共有結合によって作られた結晶のことです。
原子同士が強く結びつくことが多く、硬く融点が高い、電気伝導性が小さい等の特徴があります。
ダイヤモンドや二酸化珪素が代表例です。

イオン結晶
イオン結合により作られた結晶のことです。
異符号のイオンがクーロン力で結びついて出来ている結晶で、硬く融点が高い、固体では電気伝導性が小さいという共有結晶に似た性質がありますが、
結晶は脆く劈開の性質を示すことが多いです。
また、固体が溶けた溶融塩や水に溶けた状態では電気伝導性を示します。
食塩等が代表例です。

上の二つを作る共有結合とイオン結合は、代表例に挙げたものはそう言っても過言はないのですが、
全て完全に共有結合orイオン結合で原子が結びついているというものではなく、共有結合とイオン結合の混ざっているような結晶が多く存在しています。
よう化銀等がそうですね。どちらかに完全に分けられるものではないのです。


分子結晶は主に二つですね。
ファンデルワールス力により作られた結晶で分子結晶と言うと主にファンデルワールス結晶のことです。
融点が低く、柔らかい、昇華するものが多い等の特徴があります。
ドライアイスやナフタレンが代表例です。

水素結合によって分子が結晶を作る場合、水が代表例です。水素結合性結晶とも言います。こちらも分子結晶に含まれます。
ファンデルワールス結晶よりも硬く融点が高いという特徴があります。
硬さや融点は共有結晶やイオン結晶とは比べないで下さい。

No.2 回答者： NiPdPt 回答日時： 2016/09/09 15:38

基本に立ち返って、結晶構造の図を見ればはっきりとわかることですけどね。

それをじっくり見たことはありますか？文章で教えてもあるよりも、図を見た方がはっきりわかります。わからないという前に、そういう努力をすべきです。

分子結晶を見れば、小さな分子の寄せ集めであることがわかります。たとえば、氷であれば、その結晶の中に水の分子が示してあるはずですし、ヨウ素の結晶であればヨウ素分子I2が並んでいるよに書かれているはずです。
イオン結晶であれば分子はありません。たとえば、NaClの結晶を見ればNa+とCl-が整然と並んでいて、NaCl分子のような構造単位はありません。そのため、たとえばNa+であれば、６個のCl-に囲まれていて、それらとは全て等距離ですので、特定のNaClの組み合わせを見いだせません。それがイオン結晶です。
共有結晶であれば、全体が１つの分子であるかのように共有結合で繋がっています。ダイヤモンドであれば、個々の炭素原子は４個の炭素原子と結合していて、その結合相手もまた４個の炭素と結合しています。こうして、全体が１個の分子になっています。分子結晶のように、小さな分子の単位は見えません。分子結晶では分子をつないでいるのは分子間力であり、共有結合ではないことに注意すべきです。

まあ、騙されたと思って結晶構造の図を丁寧に見ることです。実際の結晶構造の違いからそうした分類がなされているわけですから、結晶構造を見るのが一番わかりやすいはずですよね？

ちなみに、塩類はイオン結晶、金属の単体は金属結晶、それ以外の大部分は分子結晶。共有結晶はダイヤモンド、グラファイト、二酸化ケイ素ぐらいであり、それを覚えれば問題は解けるでしょうけど、それは理解するのとはほど遠いごまかしに過ぎません。そんなことでは進歩はないでしょうね。

No.3 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/09/09 20:58

まず、教科書や参考書に、共有結晶とイオン結晶と分子結晶の例と性質が出ているので、それはきちんと覚えたほうが良いと思います。

共有結晶とイオン結晶、というか共有結合とイオン結合は中間のものが多くあって、中間のものは頭の隅にでも置いておいてください。

水素結合やファンデルワールス力等の分子結晶(分子結合)が理解するのが厄介ですね。
共有結合やイオン結合に影響を及ぼしていることが沢山あって、引っ掛け問題・応用問題で出てくる可能性がありますね。

例えば水H2Oは、HとOが共有結合で結びついているのですが、水で一部がイオンになっていますし、
氷の結晶は水素結合でH2O分子が結びついて結晶になっています。

どの結合・結晶も、それぞれの原子が持っている電子が作用して結合を作り結晶となるのですが、
その電子の作用の仕方を真面目に理解しようとしたら、量子力学を…量子化学を…と難しい学問の分野になります。

取り敢えず、教科書や参考書をよく読んで、
共有結晶とイオン結晶と分子結晶(含む水素結合性結晶)、
共有結合、イオン結合、金属結合、水素結合、ファンデルワールス力、
結晶や結合の特徴的な性質の違いを、硬い柔らかい溶ける温度などの性質と、それぞれ電子がどういう状態にあるのかを、
ご自分で整理してまとめて練習問題をこなして試験に備えるしかないと思います。