| English | 意味 |
|---|---|
| crystal lattice/ˈkrɪstl ˈlætɪs/ | 結晶格子 |
| lattice energy/ˈlætɪs ˈenədʒi/ | 格子エネルギー |
完璧な繰り返し格子
- 食塩の結晶は平らな面と鋭角を持っています。
- 拡大して見ると、無限に繰り返される格子構造があります。
- 正電荷と負電荷が、3次元チェッカーボードのように交互に並びます。
- この整然としたパターンが、食塩の頑丈で脆い性質を与えています。
格子
- イオン固体は、正負のイオンが交互に並ぶ結晶格子です。
- 各イオンは、反対電荷を持つ近接イオンに囲まれています。
- 強い静電的引力が、この格子全体を固定しています。
イオン格子では、各イオンは反対電荷のイオンに囲まれている。
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交互に並んだ反対電荷は引力と安定性を最大化する。
格子エネルギー
- 格子エネルギーとは、格子を維持しているエネルギーです。
- 電荷が大きく、イオン半径が小さいほど引力が強くなり、格子エネルギーも高くなります。
- これが融点を決めています。
どのイオン化合物の方が格子エネルギーが大きいか？
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大きな電荷の方がはるかに強く引き合うため、MgO の方が格子エネルギーは大きい。
高い格子エネルギーは一般的に高い融点を意味する。
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格子を維持するエネルギーが大きいため、崩すために必要な熱も増える。
イオンの電荷が ____ になると、格子エネルギーは増加する。
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電荷が強くなれば引き合いが強まり、格子エネルギーが上昇する。
イオン固体の性質
- 高い融点：強い格子構造は破壊されにくいです。
- 脆い：層がずれると同じ電荷同士が向き合い、反発して割れてしまいます。
- 溶融時や溶解時にはイオンが自由動するまで、電気伝導性は示しません。
イオン固体内部では
反対電荷のイオンは静電気的力によって巨大な反復格子を形成して詰まります。
イオン固体が電気伝導をするのは...
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イオンが自由に動ける必要があります——これは溶融または溶解した時に起こります。
なぜイオン固体は脆いのか？
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わずかなずれで同じ電荷が近づき、その反発で結晶が割れる。
$\text{NaCl}$ と $\text{MgO}$ どちらの格子エネルギーが大きいか？
- MgOは $2+$ と $2-$ のイオンを持ち、NaClは $1+$ と $1-$ のイオンを持ちます。
- 電荷が大きいほど引力が遥かに強くなるため、MgOの方が融点も遥かに高いです。
イオン固体は固体状態で電気伝導性を示しません——イオンが固定されているためです。溶融または溶解すれば伝導します。イオンの電荷が高いことは、半径のわずかな違いよりもはるかに格子エネルギーを上げます。また、脆さは格子由来です——わずかなずれが同じ電荷の对齐を生み、反発して破損させます。
イオン固体は、強い静電的引力で保持された交互に並ぶイオンの結晶格子です。格子エネルギー（電荷が高く、イオン半径が小さいほど大きい）により高い融点を持ちます。脆く、イオンが自由に動ける溶融時や溶解時にのみ伝導します。