| English | 意味 |
|---|---|
| molecular solids/məˈlekjʊlə ˈsɒlɪdz/ | 分子固体 |
| ionic solids/aɪˈɒnɪk ˈsɒlɪdz/ | イオン固体 |
| metallic solids/məˈtælɪk ˈsɒlɪdz/ | 金属固体 |
| covalent-network solids/ˈkəʊvələnt ˈnetwɜːk ˈsɒlɪdz/ | 共有結合ネットワーク固体 |
4種類の固体
- ダイヤモンドはガラスを傷つけ、ろうそくの蝋は手のひらで溶けます。
- どちらも固体ですが、全く異なるものです。
- その違いは粒子をつないでいるものの種類にあります。
- 4つの結合タイプが4つの固体ファミリーを生みます。
イオンおよび分子性固体
- イオン性固体は格子状に配列したイオンからなり、融点が高く脆い。
- 分子性固体は弱い力で結びついた分子からなり、融点が低く柔らかい。
- 氷と砂糖は分子性、塩はイオン性である。
分子固体は一般的に柔らかく、融点が低い。
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弱く、簡単に破壊される分子間力で保持されている。
イオン固体は硬いだが____、層がずれると粉々になる。
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層をずらすと同種の電荷が並び、反発して割れる。
ネットワークおよび金属性固体
- 共有結合ネットワーク固体は一つの巨大な結合格子であり、非常に硬く、融点が高い（ダイヤモンド）。
- 金属性固体は電子海の中のカチオンであり、電気伝導性と可塑性を持つ。
- 各タイプの性質は結合に直接起因する。
ダイヤモンドは非常に硬く融点が高い。これは...
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強力な共有結合による巨大な格子構造が、硬さと高い融点をもたらす。
各固体をその種類に合わせる。
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塩＝イオン、ダイヤモンド＝共有結合ネットワーク、銅＝金属
結合からの物性の読み取り
- 強く拡張された結合は高い融点と硬度をもたらす。
- 自由移動する電荷（熔融時のイオンや金属中の電子）は電気伝導性を示す。
- 弱い力は柔らかく融点の低い分子性固体をもたらす。
どのような固体か？
各固体の性質と構造タイプを合わせる。
固体状態で電気伝導を示す固体の種類はどれか？
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固体状態で移動電子を持つのは金属のみ；イオン化合物は溶融が必要である。
なぜダイヤモンドは乾氷（固体$\text{CO}_2$）よりもはるかに高い温度で溶けるのか？
- ダイヤモンドは共有結合ネットワークであるため、融解には強い結合を切断する必要がある。
- 乾氷は分子性であるため、融解には分子間の弱い力だけを切断すればよい。
ドライアイス（固体 $\text{CO}_2$）を溶融させると...
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分子固体であるため、弱い分子間力だけが切断される。
分子内の強い結合と分子間の弱い力を混同しないこと——分子性固体の融解は弱い力だけを切断する。固体として電気伝導するのは金属のみ；イオン性固体は熔融時または溶解時にのみ伝導する；共有結合ネットワーク固体や分子性固体は通常全く伝導しない。
4つの結合から4つの固体が生まれる：イオン性固体（イオンの格子、脆い）、分子性固体（弱い力、柔らかく融点低い）、共有結合ネットワーク固体（巨大な格子、極めて硬い）、そして金属性固体（電子海、伝導性）。強い拡張された結合は高い融点を意味し、自由な電荷は伝導性を意味する。