第1編 物質の構成と化学結合

第3章 粒子の結合



 1イオン結合とイオンからなる物質

2分子と共有結合  3分子の極性と分子間にはたらく力

4共有結合の物質 5金属結合と金属

 

 イオン結合とイオンからなる物質

【イオン結合】

 陽イオンと陰イオンが電気的な引力で結びつく結合をイオン結合という。陽イオンと陰イオンにはたらく電気的な引力を〔 静電気力 〕または〔 クーロン力 〕という。

 

【イオンからなる物質】

イオン結晶

 陽イオンと陰イオンが規則正しく配列している固体をイオン結晶という。

例)NaCl

 
 

イオン結晶の性質
〔 融点が高い 〕:イオン結合は結合力が強いため,結合を緩めるにはより熱(エネルギー)が必要になる。

〔 硬いが割れやすい 〕(もろい)

 
 

水に溶けると〔 電離 〕する

     NaCl(結晶) → Na + Cl (水溶液中

☆ 水に溶けて電離する物質を〔 電解質 〕,電離しないで解ける物質を〔 非電解質 〕という。

 

イオンの結晶構造

結晶の構成粒子の配列を示したものを結晶格子といい,その最小単位を単位格子という。塩化ナトリウム型,塩化セシウム型,硫化亜鉛型などがある。それぞれの左側の図は,結晶の内部の空間が分かるように粒子を点で示したもの,右側の図は粒子を球で示したものである。

 
 

例題 次の文について,後の問いに答えよ。

  図は酸化マグネシウムMgOの結晶構造である。マグネシウムイオンと酸化物イオンの間には( 1 )と呼ばれる力が働いていて,結晶中で1つのマグネシウムイオンに( 2 )個の酸化物イオンが接している。結晶中のマグネシウムイオンだけに着目すると,図の結晶格子に含まれるマグネシウムイオンは( 3 )個である。

1 文中の空欄に入る適当な語句,数値を答よ。
 
 

2 1つのマグネシウムイオンと,それに対して最も近くにある別のマグネシウムイオンの中心間の距離はいくらか。答えの数値は,有効数字2桁で記せ。ただし,マグネシウムイオンと,酸化物イオンのイオン半径は,それぞれ9.0×109cm1.2×108cmの球で互いに接しているものとする。また =1.4とする。




 

1 (1) 静電気力(クーロン力) (2) 6(中心の●に対して,上下左右前後の○) 

(3) 4(○で考えたほうが考えやすい。○と●は11なので○で考えても同じ。○は立方体の頂点と面にあり,頂点は8か所,面は6か所なので,1/8×81/2×6=4

 

2 2.9×108cm

 
 

例題 次の内容が正しいか,誤りかを答よ。

 @ 酸化マグネシウムの結晶は,イオン結晶である。

 A イオン結晶を融解した液体や,水溶液は,電気を導く。

 B イオン結晶は,融点の高いものが多い。

C イオン結晶は堅く,くだけにくい。

 

 @ 〇  A 〇  B 〇  C ×

   イオンに分けられるかどうか考える,酸化物イオンとマグネシウムイオン

 

【イオンからなる物質の表し方】

陽イオンと陰イオンの結合のしかた

 イオンからなる物質は電気的に中性なので,陰イオンと陽イオンの−と+の数が合うように結合する

 
 

イオンからなる物質の表し方

 成分元素の原子の数を最も簡単な比で表した〔 組成式 〕という化学式で表す。

 

書き方 例)Ca2Cl ・・・ Ca2〔 1 〕つとCl〔 2 〕つの割合で結合

@ 陽イオンとその数,陰イオンとその数の順で並べる。 〔 Ca21Cl2 〕

A 2+や−などを消して,イオンの数を下に小さくつける。1は省略する。〔 CaCl2 〕

 

名称の付け方 例)Na2O ・・・ NaO2が結合

    陰イオン,陽イオンの順に呼ぶ。「イオン」,「物イオン」は取る。

     酸化物イオン ナトリウムイオン ⇒ 酸化ナトリウム

 

注意:多原子イオンを複数にするときは( )でくくる。

   例) Al3OH ・・・ Al3〔 1 〕つとOH〔 3 〕つの割合で結合

      Al3 1 (OH3 ⇒ Al(OH)3

      ( )がないとHだけが3になってしまう。

 

  :酢酸イオンCH3COOの場合は,組成式は「陰イオンとその数,陽イオンとその数」の順で並べる。

  例) NaCH3COO  … 〔 CH3COONa 〕NaCH3COOではない)

 

 

例題 例にならって,次の表中の組成式と名称を記せ。

() NaCl 塩化ナトリウム

 
 

 
 
 

例題 次の (1) (5) の組成式と (6) (10) の名称をそれぞれ記せ。

(1) 水酸化バリウム  (2) 炭酸カルシウム  (3) 硝酸銀  (4) 炭酸水素ナトリウム  

(5) 硫化鉄(U)  (6) Ca(OH)2  (7) KNO3  (8) CuO  (9) ZnS (10) KHCO3                          

 

(1) NaOH  (2) CaCO3 (3) AgNO3 (4) NaHCO3 (5) FeS

(6) 水酸化カルシウム (7) 硝酸銀 (8) 酸化銅(U) (9) 硫化亜鉛 (10) 炭酸水素カリウム