C
一
第1章●粒子の結合と結晶の構造 89
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ナトリウムイオン Na*,塩化物イオ
ト>4
CI-
ン CI-の数はそれぞれ何個か。
(2) 1個の Na* のすぐそばにある CI- は, 中心間距離が何 nm
Na+
のところに何個か。
(3) 1個のNa* のすぐそばにある Na* は, 中心間距離が何 nm
のところに何個か。V2 =1.4, /3=1.7 とする。
(4) 1 mol 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=6.0×10%/mol, 5.6°=176 とする。
(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。
-0.56nm-
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。
1 nm=10-9 m=10-7cm
解答(1) Na*(●):×12(辺の中心)+1(中心)=4(個) 答
4
1
CI(O):×8 (頂点)+×6(面の中心)=4(個)答
一_2
8
(2) 立方体の中心の Na* に注目すると,上下,左右,前後に1個ずつの CI- 計6個答
中心間距離は一辺の一で,0.28 nm 答
(3)立方体の中心の Na* に注目すると,立方体の各辺の中心の Na* 計 12個 答
中心間距離は面の対角線の一で, 0.56 nm×、2 ×-
=D0.392 nm=0.39 nm
2
2
面の対角線
(4)単位格子(Na*, CI- がそれぞれ4個ずつ)の体積が(0.56 nm)°=(5.6×10- cm)
なので,1mol (Na*, CI" がそれぞれ6.0×10°個ずつ)の体積は,
6.0×103
4
(5.6×10-cm)°×
=26.4 cm=26 cm° 答
58.5g
26.4 cm
質量
3
より,
(5) 密度=体積
=2.21… g/cm°=2.2g/cm° 答
3
