14.イオン結晶は陽イオンと陰イオンが規則正しく整列した構造をとる。

LiF は典型的なイオン性化合物の
1 つであり,常温常圧下では固体のイ
LiF は典型的なイオン性化合物の
1 つであり,常温常圧下では固体のイオン
LiF は典型的なイオン性化合物の
1 つであり,常温常圧下では固体のイオン
結晶である.次の項目から,イオン結晶中のイオンの配列と,関連するい
結晶である.次の項目から,イオン結晶中のイオンの配列と,関連するいくつ
結晶である.次の項目から,イオン結晶中のイオンの配列と,関連するいくつ
かの基礎事項を述べる.
3.1.2
かの基礎事項を述べる. かの基礎事項を述べる.
イオン結晶の結晶構造
3.1.2
3.1.2
イオン結晶の結晶構造
イオン結晶の結晶構造
14.イオン結晶は陽イオンと陰イオンが規則正しく整列した構造をとる。その結晶構造は
イオン結晶中では,陽イオンと陰イオンが交互に規則正しく並んで配列
イオン結晶中では,陽イオンと陰イオンが交互に規則正しく並んで配列して
イオン結晶中では,陽イオンと陰イオンが交互に規則正しく並んで配列して
陽イオンと陰イオンの半径比によって3つに大別される。
いる.イオン結合は,結晶中の成分の周期的配列である結晶構造
(crystal
いる.イオン結合は,結晶中の成分の周期的配列である結晶構造
(crystal
いる.イオン結合は,結晶中の成分の周期的配列である結晶構造
(crystal
結晶中の粒子(イオンや原
結晶中の粒子(イ
子,分子)の周期的配列を結
子,分子)の周期的
structure)
に反映される.
単原子陽イオンと単原子陰イオン
(1) イオン半径比が
1.0~0.732、0.732~0.414
および 0.414~0.225
のそれぞれの結晶構造
structure)
に反映される.
この項目では,
単原子陽イオンと単原子陰イオンを
1 この項目では,
structure)に反映される.
この項目では,
単原子陽イオンと単原子陰イオンを
1
晶構造という.結晶構造は,
主にX線結晶構造解析法を 主にX線結晶構造
は「1 : 1 型 2 成分イオン結晶」という)の結晶構造について述べる.
は「
1
:
1
型
2
成分イオン結晶」という)の結晶構造について述べる.
は「
1
:
1
型
2
成分イオン結晶」という)の結晶構造について述べる.
用いて調べられる(付録 用いて調べられ
(2) それぞれの結晶構造における配位数はいくらか。
2-1(6) (p.87)を参照).
2-1(6) (p.87)を参
結晶中には,構成粒子の規則的な三次元配列の単位がくり返し現れる.
結晶中には,構成粒子の規則的な三次元配列の単位がくり返し現れる.この
晶構造という.結
種類ずつ
1 : 1 の割合で含む,2 種類のイオンから構成されたイオン結晶(以
種類ずつ
1 : 1 の割合で含む,
2 種類のイオンから構成されたイオン結晶(以後
種類ずつ
1 : 1 の割合で含む,
2 種類のイオンから構成されたイオン結晶(以後
の名称を述べよ。
結晶中には,構成粒子の規則的な三次元配列の単位がくり返し現れる.この
くり返し単位を単位格子
lattice)や単位胞(unit cell)という.単位格子
くり返し単位を単位格子(unit
lattice)や単位胞(unit (unit
cell)
という.単位格子は結
くり返し単位を単位格子
lattice)や単位胞(unit(unit
cell)という.単位格子は結
結晶構造
CsCl
NaCl
ZnS
晶の 1 周期であり,結晶は単位格子の立体が前後左右,上下に積み重なっ
晶の 1 周期であり,結晶は単位格子の立体が前後左右,上下に積み重なって形
晶の 1 周期であり,結晶は単位格子の立体が前後左右,上下に積み重なって形
イオン半経比
成されていると考える.図
1(symmetry)
: 1 型 2 成分イオン結晶の代表的な
成されていると考える.図 3-1-2
に,
1 : 1 型 2 成分イオン結晶の代表的な
3 種 3-1-2 に,
成されていると考える.図
3-1-20.732-0.414
に,1 : 1 型 2 成分イオン結晶の代表的な
3種
1.0-0.732
0.414-0.225
(symmet
rc/ra
類の結晶構造を示す.
配位数
類の結晶構造を示す.
8
類の結晶構造を示す.
6
4
結晶構造の名称には,その 結晶構造の名称に
構造をもつ代表的化合物や 構造をもつ代表的
その化合物が主成分の岩石 その化合物が主成
や鉱物の名称がつけられて や鉱物の名称がつ
構造図
いることが多い.閃亜鉛鉱 いることが多い.
は,硫化亜鉛(ZnS)が主成分 は,硫化亜鉛(ZnS
の鉱物名であるが,塩化銅 の鉱物名であるが
(I)(CuCl)も同じ結晶構造を (I)(CuCl)も同じ結
もつので,閃亜鉛鉱型構造 もつので,閃亜鉛
を塩化銅(I)型構造ともいう を塩化銅(I)型構造
図 3-1-2. 1:1 型 2 成分イオン結晶の代表的な結晶構造.
図 3-1-2. 1:1 型 2 成分イオン結晶の代表的な結晶構造.
図 3-1-2. 1:1 型 2 成分イオン結晶の代表的な結晶構造.
塩化ナトリウム型構造は, 塩化ナトリウム型
名称の英語表記
(a)
sodiumu
structure 主成分が NaCl の
NaCl の岩石名を
名称の英語表記 (a) sodiumu名称の英語表記
chloride structure
(a) sodiumu chloride structure 主成分がchloride
(b) cesimu
chloride structure
(b) cesimu chloride structure
用いて岩塩型構造(rock
salt 用いて岩塩型構造
(b) cesimu chloride structure
(c) sphalerite
blend structu
(c) sphalerite structure または
zinc blend structure
structure または
(c) sphalerite
zinc
blendstructure
structureまたは zinc
structure)ともいう.
structure)ともいう