構造 1.2 · 原子核モデル

このプリントは、初年度評価が2025であるコースのためのSLizzaの選定 topics を扱っており、カリキュラム全体ではない。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術および以下のモデル条件を使用すること。

これらの例は独自かつ架空のものであり、実際の測定値や実際の生徒による調査ではありません。

この観察を説明するのは何か？

• 塩化ナトリウム結晶は水に溶けた時だけ電気伝導性を示し、固体の時は示さない。イオンは両方の状態に存在するが、移動能力だけが変化する。

モデルを構築する

• イオン結合とは、互いに反対の電荷を持つイオンの間の静電気的引力である。
• 共有結合とは、電子対が共有される結合である。
• 金属結合とは、正の金属イオンと自由電子の間の引力である。
• イオン結合：互いに反対の電荷を持つイオンの間の引力。
• 自由電子：単一の原子や結合に限定されていない電子。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 物質の性質を説明するには、構造、粒子、力、移動可能な電荷キャリアを明記すること。
• 分子結晶は、分子内には強い共有結合を持つが、分子間には弱い引力を持つことがある。

実験室での対応： 融点、固体および溶融時の伝導性、溶解度などの証拠を用いて物質を比較する。一つの性質だけでは構造を断定できないため、複数の証拠の組み合わせで判断すること。

既知の値から始める

• 既知：ある元素の原子番号は 12 、質量数は 24 である。
• 陽子数 = 12 ；中性子数 = 質量数 − 原子番号 = 24 − 12 = 12 。
• 2+ 価イオンの電子数 = 12 − 2 = 10 。
• 電荷の変化は電子数を変えるのみであり、原子核には影響しない。

あなた番： 原子番号が17、質量数が35の原子があります。その中性子の数を求めなさい。

結論とその限界を確認する

• 単純分子性物質を融解させる際、通常は分子間引力が克服されるのみであり、各分子内のすべての共有結合を切断する必要はない。

誤り： 共有結合物質はすべて融点が低い。ダイヤモンドや二酸化ケイ素のような巨大共有結合物質は、構造全体で共有結合を切断する必要があるため、融点が非常に高い。融点が低いのは、分子間力のみ克服了すればよい単純分子性物質である。

重要：

• イオン結合は、異電荷を持つイオンの間の静電引力である。
• 物質の性質を説明するには、構造、粒子、力、移動可能な電荷キャリアを明記すること。
• 注意：単純分子性物質を溶かす通常は分子間力を克服するものであり、各分子内のすべての共有結合を切断する必要はない。

20 個の中性子から書く

• 原子の原子番号は19、質量数は39である。
• 1+イオンの中性子数と電子数を求めよ。電荷は核に影響を与えない。