第10回の課題の解答

無機化学 II 第 10 回課題解答＆簡単な解説
(1) 網目状構造：炭素原子 1 つあたり，C-O 結合は「4 本」
∴1 mol の網目状 CO2 の結合を切るのに必要なエネルギー＝1 mol×4×360 kJ/mol = 1440 kJ
CO2：炭素原子 1 つあたり，C=O 二重結合は「2 本」
∴1 mol の二酸化炭素の結合を切るのに必要なエネルギー＝1 mol×2×743 kJ/mol ＝1486 kJ
よって二酸化炭素型の構造の方が，1 mol あたり 46 kJ ほどエネルギーが低く安定．
(2) 同様に計算すると，
網目状構造：Si 原子 1 つあたり，Si-O 結合は「4 本」
∴1 mol の網目状 SiO2 の結合を切るのに必要なエネルギー＝1 mol×4×466 kJ/mol = 1864 kJ
二酸化炭素型構造：Si 原子 1 つあたり，Si=O 二重結合は「2 本」
∴1 mol の二酸化炭素型 SiO2 の結合を切るのに必要なエネルギー＝1 mol×2×640 kJ/mol ＝1280 kJ
よって網目状構造の方が，1 mol あたり 584 kJ ほどエネルギーが低く安定．
(3) 周期表の下の方の元素ほど π 軌道の重なりが小さく，結合が弱い．このため二重結合はかなり弱くなってしまう．
(4) 周期表でさらに下なので，二重結合はさらに弱くなると考えられる．従って網目状構造の方がかなり安定である．

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