【プロ講師解説】化学のグルメでは、高校化学・化学基礎の一問一答を掲載しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。一問一答コンテンツ一覧は化学のグルメ『高校化学・化学基礎一問一答コンテンツ一覧』をご覧下さい。

一問一答

問1

【】に当てはまる用語を答えよ。

下図のような構造をもつイオン結晶を【1】という。

【問1】解答/解説:タップで表示
解答:【1】塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)

下図のような構造をもつイオン結晶を塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)という。

※塩化ナトリウム型構造について詳しくは【塩化ナトリウム型構造】イオン結晶の配位数・半径・限界半径比まとめを参照

問2

【】に当てはまる用語を答えよ。

塩化ナトリウム型構造に含まれるNa+の数は【1】コである。

【問2】解答/解説:タップで表示
解答:【1】4

塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)に含まれるNa+のうち、格子の各“辺”にあるものはNa+を4分割した状態になっている。

したがって、4分割(1/4)したものが辺の数分=12コあるので…

\[
\mathtt{ \frac{ 1 }{ 4 }×12=3 }
\]

辺にあるNa+の数は合わせて3コである。

また、塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)に含まれるNa+のうち、格子の中心にあるものは丸々1コである。

以上より、塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)に含まれるNa+の数は…

\[
\mathtt{ 3+1=4 }
\]

4コである。

※塩化ナトリウム型構造について詳しくは【塩化ナトリウム型構造】イオン結晶の配位数・半径・限界半径比まとめを参照

問3

【】に当てはまる用語を答えよ。

塩化ナトリウム型構造に含まれるClの数は【1】コである。

【問3】解答/解説:タップで表示
解答:【1】4

塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)に含まれるClのうち、格子の各頂点にあるものはClを8分割した状態になっている。

したがって、8分割(1/8)したものが頂点の数分=8コあるので…

\[
\mathtt{ \frac{ 1 }{ 8 }×8=1 }
\]

頂点にあるClの数は合わせて1コである。

塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)に含まれるClのうち、各“面”の中心にあるものは、Clを2分割したものになっている。

したがって、2分割(1/2)したものが面の数分=6コあるので…

\[
\mathtt{ \frac{ 1 }{ 2 }×6=3 }
\]

面の中心にあるClの数は合わせて3コである。

以上より、塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)に含まれるClの数は…

\[
\mathtt{ 1+3=4 }
\]

4コである。

※塩化ナトリウム型構造について詳しくは【塩化ナトリウム型構造】イオン結晶の配位数・半径・限界半径比まとめを参照

問4

【】に当てはまる用語を答えよ。

塩化ナトリウム型構造の配位数は【1】である。

【問4】解答/解説:タップで表示
解答:【1】6

塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)では、中心のNa+は周りの6コのClと接しており、同様にClも周りの6コのNa+と接している。
したがって、塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)の各イオンの配位数はとなる。

※塩化ナトリウム型構造について詳しくは【塩化ナトリウム型構造】イオン結晶の配位数・半径・限界半径比まとめを参照

問5

【】に当てはまる用語を答えよ。

塩化ナトリウム型構造のナトリウムイオンNa+半径、塩化物イオンCl半径、単位格子一辺の長さの関係を式で表すと【1】となる。

【問5】解答/解説:タップで表示
解答:【1】\[
\mathtt{ a=2(r_{Na^{+} }+r_{Cl^{-}}) }
\]

Na+・Clのイオン半径をそれぞれrNa+・rCl、単位格子一辺の長さをaとし、塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)の面の部分に注目すると…

\[
\mathtt{ a=2(r_{Na^{+} }+r_{Cl^{-}}) }
\]

イオン半径と単位格子一辺の長さの間にこのような関係があることがわかる。

※塩化ナトリウム型構造について詳しくは【塩化ナトリウム型構造】イオン結晶の配位数・半径・限界半径比まとめを参照

問6

【】に当てはまる用語を答えよ。

塩化ナトリウム型構造の限界イオン半径比は【1】〜【2】である。

【問6】解答/解説:タップで表示
解答:【1】0.41〜0.73

塩化ナトリウム型構造(NaCl型構造)の限界半径比は0.41〜0.73である。

※限界イオン半径比について詳しくは限界イオン半径比(定義・求め方・配位数との関係など)を参照
※塩化ナトリウム型構造について詳しくは【塩化ナトリウム型構造】イオン結晶の配位数・半径・限界半径比まとめを参照

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著者プロフィール

・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター

数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆

著者紹介詳細