化学　結晶 問2の考え方がわかりません。どのように考えていくのですか？また、解説のところで、原子Xがあるので対角線は 4rにならないと思いました。

第 61問 赤銅鉱型イオン結晶 /2種類の原子X,Yからなり,右図に示す結晶構造をもつ結 晶がある。 この単位格子は立方体であり,原子Yは立方体の各 頂点および中心 (体心) にある。 原子Xは,図のように頂点と体 心とを結ぶ線分の中点のうちの4つにある。 * 問 1 この物質の組成式として適切なものを次の1~9から選 び, 番号で答えよ。 1. X3Y 2. X9Y4 3.X2Y 6.X2Y3 10 * 問1 問2 * 問3 4. XY2 5.XY ● 原子X ○ 原子Y 問 7.XY2 8. XY9 9. XY3 ✓ 問2 原子X,Y間の最短の距離をとしたとき,単位格子の体積はどのように表されるか。 次の1~9から適切なものを選び, 番号で答えよ。 MAGUIARE AND √673 √3 3 1. 3√3 r³ 36 2. 3. 4. 3√673 6. 7. 4 9 16√6㎡ 9 8 2√673 9 8/3 73 5. 9 8. 64√33 9 128√6ma 9. 9 問3 ある金属の酸化物の結晶を調べたところ, 上図に示す結晶構造をもち, 金属原子が 原子X, 酸素原子が原子Yの位置を占めることがわかった。 また, 単位格子の体積は 7.8 x 10-23cm であり,この結晶の密度を測定したところ 6.10g/cm であった。 結 晶に含まれていた金属原子の原子量を求めよ。 ただし, 酸素の原子量を16, アボガ ドロ定数を 6.0 × 1023 /mol とし, 答えは小数点以下第1位を四捨五入して整数値で 示せ。 ( 東京工業大)

なぜ2分のNAになるのですか？

よって,単位格子中に含まれるTiO2 (モル質量 M (g/mol)) の 2 NA 物質量は M (mol) であり,その質量は, モル質量 物質1 式量に OM

この計算が何回しても合わないです、途中式お願いします🙏🏼

図アから, 単位格子の八つの頂点のそれぞれに個分の原子が存在し,六つの面 8 の中心のそれぞれに個分の原子が存在していることがわかる。 したがって,一つ の単位格子に含まれるアルミニウム原子の数は, 1 1 x8+ X6=41 8 2 である。単位格子の体積を 〔cm²〕 とすると, 27 g/mol x 4 6.0 x 1023/mol =2.7g/cm3 v [cm³] よって, v6.66×10-23cm = 6.7×10-23cm3 正解への Point 密度

科学です 〇ついてるところ教えてください 回答答えしか載ってなくて困ってるので お願いします

2 原子番号1から20までの元素のみで出来た単体や化合物がある。 これらが常温常圧で 存在するとして次の問いに答えよ。 必要なら以下の原子量を参考にせよ。 [元素の原子量〕 H 1.008 He 4.003 Li 6.941 Be 9. 012 B 10.81 C12.01 N 14.01 ○ 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg24.31 A1 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 C135.45 A-r 39.95 K 39.10 Ca 40.08. (1)原子量は12C=12を基準とする元素の相対質量である。 炭素の原子量がちょうど12では ない理由を記せ。 (2)同素体の存在がよく知られている元素のうち固体であるものを3つ、元素名(元素記号で はなく)で記せ。 (3)次の各項目に該当する気体を2つずつ分子式で記せ。 (あ) 分子中の電子の総数がネオンと等しい気体。 (い) 2 原子分子で電子の総数がアルゴンと等しい気体。 (う) 窒素より重く、 酸素より軽い気体。 (え) 3原子分子で窒素分子の1.5倍以上の重さを持ち、 加圧すると液化しやすく、水に溶 けると酸性を示す無色の気体。 (4)気体の単体で最も重いものと2番目に重いものを分子式で記せ。 (5)最も陽性の強い元素と最も陰性の強い元素から成る塩の名称を記せ。 3 次の文中の【 】内に適当な数値を記入し,文を完成せよ。 水素原子には主に'H (=H) (原子量1.00) 2H (=D) (原子量2.00)の2種類の同位体が、 酸素原子には160 170 180の3種類の同位体があるが、 同位体の存在比が偏っているた め、水素と酸素の原子量はそれぞれ1および16に近い値となる。 一方、塩素原子には35C1 (原子量35.0) 37C1 (原子量37.0)の2種類の同位体が存在する。 (1) いま塩素の原子量を35.5とすると 35C1の存在比は 【ア】%となり、また塩素分子に は質量の異なる3種類の分子が存在するが、 このうち最も重い分子の分子量は【イ】 である。 (2) 塩素 C120.200mol と 'Hのみからなる水素H20.200molを反応させて生じる塩化水素は質 量の異なる2種類の塩化水素分子からなり、その平均分子量は【ウ】である。 (3) 塩素C120.200mol 'Hのみからなる水素 0.100mol 2Hのみからなる重水素D.20.100mol を反応させると質量の異なる4種類の塩化水素分子が生成し、その平均分子量は【 エ 】である。

問３で、画像3枚目の式にある2ってなんの2ですか。tiが2個、oが4個というのは分かるのですが、、

化学 問3 チタン Tiの酸化物である酸化チタン(IV) TiO2は, 白色の顔料や化粧品材料と して製品化されている他に, 光触媒としても利用されている。 TiO2がとる結晶 構造のひとつにルチル型構造がある。 ルチル型構造の単位格子は,図1に示すよ うな直方体であり、一般の番号をつけた4個のイオンは、単位格子の面上で 直線上に存在する。 問 b (cm) Ti4+ 2コ 02-40 a (cm) a (cm) 図1 TiO2 の結晶 (ルチル型構造)の単位格子 図1の単位格子において,直方体の縦と横の長さをいずれもa(cm),高さを b(cm),TiO2 のモル質量を M (g/mol), アボガドロ定数をNA(/mol) としたと き,TiO2 の結晶の密度(g/cm)を表す式として最も適当なものを,次の①~⑥ のうちから一つ選べ。 3 g/cm3 M a²bNA NA a²bM ⑤ 2M 4M a²bNA a²bNA 2NA ⑥ 4NA a²bM a²bM -92-

ケイ素の結晶格子です、ケイ素原子半径をrとします ACはなぜ4rなのでしょう？3rではないのでしょうか？

(2)中心にケイ素原子1個を含む小さい立方体で 考える。 単位格子の一辺の長さをα とすると, 小さ い立方体の一辺はα/2となる。 この小さい立方体 において, △ABC の各辺の長さは, A 2r a AB=127 a √2 BC= a 2 三平方の定理から, (AC)²= (AB)²+ (BC)²=(2)² + (√2 a) ² = ²=(2)²+(√2 a)²=3a² AC= 2 3 a 4 2 また,AC=4r と表されるので, 101 4r=. √3 √3 a r= 2 898 a B a 2 10 AC 2 合 -=2rなので. (S) AC =4r と求められる

一番の問題です。 配位数が6というのが図を見て理解できません。 お願いします

入試攻略 への必須問題 右図は塩化ナトリウムの結晶の単位格子を示した ものである。 この図をもとに次の問いに答えよ。関東 問1 ナトリウムイオン, 塩化物イオンのそれぞれの の配位数を求めよ。のと同様のトイ 問2単位格子中に含まれるナトリウムイオンと塩 化物イオンの数を答えよ。網 塩化ナトリウムの結晶の 単位格子。はナトリウム イオン,○は塩化物イオン 問3 塩化セシウムは,塩化ナトリウムとは異なる結晶格子を形成する。 塩化セシウムの結晶における, セシウムイオンと塩化物イオンの単位格 子中に含まれる数および配位数を答えよ。 お茶の水女子大) OB 解説 問1 ともに配位数6です。 Q 問3 CsC1の単位格子は次のようにな ります。 D O ○ ① 問2 ●: ・個分×12+1個=4個 個×8=1個 4 8 辺上 立方体の中心 あり、頂点 1 1 Zn2 は面心立方格子を8 個 ○ 個分×8+ 個分×64個 8 2 頂点 の中心さ Na+4個, Ci4個, すなわち NaCl の組成式単位を4単位含んでい ます。 NaCl の結晶の密度を求めたい場合 は, NaC14 単位分の質量を単位格子 の体積で割ればよいです。 中心 単位格子には Cs+1個, CI1個, す なわち CsCl の組成式単位を1単位含ん でいます。 小中の 配位数はともに8です。 ① 答え 問1 問2 -TA < (-x++). SS ナトリウムイオン : 6 1 ナトリウムイオン : 4個 -S< (-x+x)s 塩化物イオン : 6 塩化物イオン:4個 問3 単位格子中の数セシウムイオン:1個 塩化物イオン: 1個 配位数セシウムイオン: 8 塩化物イオン: 8 日 10

2番の問題です。 解説に点OはA3Mを2:1に内分する点とあるのですが それはなぜですか？

た。原子核の てみます。 六角柱は単位 入試攻略 への必須問題 亜鉛 Zn の結晶格子は,右図のような六方最密構造であ る。底面の正六角形の一辺を α, 正六角柱の高さを c, 亜 鈴原子を半径の剛体球とし、 最近接の原子どうしは互い に接触しているとする。 次の問いに答えよ。 (1) αをrで表せ。 (2)crで表せ。 無理数はそのままでよい。 a- 四面体 AiA2A3B1 は, 1辺が2r の正 四面体であり,この高さ (下図のOB1) を んとすると,c2h となります。 解説(1) 底面は一辺αの正六角形です。 170 DotS と X 単位格子のB方はどち 2r らしい 2r 見た図 A3 , a=2r AL 造 O 2r M 密は 内部 (2) A イオンとA2 B- -A- A層から3つの球を選び, それらの くぼみにのっているB層の球を選びま す。 それらの中心を A1, A2, A3, B1 とすると, の単位 AL 似ています A2 M B₁ 入 (A1 A3 A2 24 CsC! 上図の点は底面の正三角形の高さ A3M を 2:1に内分する点です。 よって, h = √(2r)² - (√3 r × 27 ) ² =2√6y 2√ておざ 3 塩化ナトリウ c=2h なので,c= 4√6 3 3 答え (1) a=2r (2)c= 4√√6 r 3 as

2番の問題で、充填率を求めるのに最後に×100がつかない理由はなんですか？ 教えてください🙏🏻

「入試攻略 への必須問題 ある金属の結晶の単位格子は,右図のような面心立方格 子である。原子は剛体球とし、 最近接の原子は互いに接触 しているとする。 AAA # 問1 単位格子内の原子数はいくつか。 問2 原子半径をとすると単位格子の1辺の長さはどのように表せるか。 問3 結晶の充填率を求めよ。 円周率や無理数はそのままでよい。 問4 この結晶の密度をd [g/cm²〕, 単位格子の体積をV[cm], 金属の 原子量を M とすると, アボガドロ定数 NA [/mol] はどのように表すこ とができるか。 この高さく 解説 1 問1 個分×8+ 8 1/2個分 A = ×4 ... ② 頂点 面の中心 ①式を②式に代入すると, =4個 = X4 問2 単位格子の1辺の長さをαとす 内 ると, 515√√a²+a²=4r v2a=4r 千部品の共産六 π 6 3.14 として計算する と,p=0.74 r よって、 ･･･①を選びま a 4 す。 それらの中心を すなわち, 結晶の体積の74% を金属 原子が占めています。 CONFUC 4 よって, a=- √2r=2√2× 問4 密度 〔g/cm²]= 単位格子の質量[g] 単位格子の体積 [cm] 問3 充填率は単位格子の体積のうち、 原子で占有されている部分の体積の割 なので、部 原子1個の質量 より 合です。 充填率をすると, EM ×4個 NA d= 問1より 半径の球4個分の体積 p= 4M 単位格子の体積 よって, NA= dv 4 a³ 答え 問1 4個 2 問2 2√2 4M 問3 π 問4 NA = 6 dV 12 金属結晶 101

（４）についてお聞きしたいです🙂‍↕️ ①まず、陰イオンと陽イオンの配位数が違うことがあるのか ②ある場合（４）の計算はそれぞれの配位数が違うけどどうやって計算するのか 教えて頂きたいです🥹

の 第1編 基本例題 2 塩化ナトリウムの結晶 塩化ナトリウムの結晶の単位格子を図に示した。 (1)単位格子に含まれる Nat, Cl の数はそれぞれ何個か。 7 解説動画 (2)1個のNa+の最も近くにある CI- は何個か。また,中心 Cra 間の距離は何 nm か。 ( 1個のNa+の最も近くにあるNaは何個か。また,中心 間の距離は何 nm か。2=1.4,√3=1.7 とする。 (4)1molの塩化ナトリウムの結晶の体積は何cm か。 アボガドロ定数=6.0×1023/mol, 5.63 176 とする。 Nat 0.56nm|| (5) 塩化ナトリウムの結晶の密度は何g/cm か。 Na=23,Cl=35.5 とする。 指針 NaCl の結晶では, Na と CIが接していて, Na+ どうし, CI どうしは接していない。 1nm=10m=10-7cm 解答 (1) Na+ (●): ×12 (辺の中心) +1(中心)=4 (個) 答 CI(●): 1/2×8(頂点)+1/2×6(面の中心)=4(個) (2) 立方体の中心のNa+ に注目すると, CI は上下, 左右, 前後に1個ずつの計6個答 中心間の距離は一辺の長さの1/23 で, 0.28nm 圏 (3) 立方体の中心の Na に注目すると, Na+ は立方体の各辺の中心の計 12 個 答 中心間の距離は面の対角線の 1/12 で, 0.56mm×√2×12 で、 面の対角線の長さ =0.392nm≒0.39nm 答 (4) 単位格子 (Na+, CI がそれぞれ4個ずつ) の体積が (0.56nm)=(5.6×10-8cm) 3 なので, 1mol (Na+, CI がそれぞれ 6.0 × 1023 個ずつ) の体積は, (5.6×108 cm)3x- 6.0×1023 176×6.0×10 -1 4 cm=26.4cm≒26cm 答 4 質量 58.5 g (5) 密度=- より, 体積 26.4 cm 3 -=2.21... g/cm ≒ 2.2g/cm 答