化学
高校生
解決済み

気体の塩素Cl2と個体のヨウ素I2で分子間力ガ大きいのはどちらか。

という問題で、なんで答え:ヨウ素の方が大きいと分かるんですか?
分子間力は質量が大きければ大きいということは分かっています。
ただこのふたつの見分け方とかがあるんですか?

分子 分子間力 塩素 ヨウ素

回答

✨ ベストアンサー ✨

簡単に言うと、どちらも同族元素なので原子番号が大きい方が分子間力が強くなるということです。

でど

詳しくは、塩素とヨウ素では基本的に同じ電子配置になります。それにより、負電荷は基本的には同じと考えられます。(実際には電子遮蔽云々かんぬん...)となると、正電荷について考えると、明らかに原子番号が大きい方が正電荷は大きくなるために、分子間力は大きくなります。
つまり、ヨウ素の方が陽子の+をたくさん持っているから、力も強くなると言うことです。

でど

あくまでも、これは原子番号に伴っているわけですから、質量は関係ありません。

ぶー

そうなんですね!あと1ついいですか?
気体と個体はなにか関係あるんでしょうか?

でど

さらに、どちらも無極性分子であることがポイントです。極性分子であれば流石に常時極性が大きく働いているのですから、分子間力は無極性分子に比べてとても大きいです。
無極性分子は瞬間的な電子の偏り(瞬間双極子間力)によりひきつけ合っているのですから、電荷による力の大きさが 論点となりました。

ぶー

塩素とヨウ素はどちらも無極性分子ですか?

でど

実際に、塩素は常温常圧で気体、ヨウ素は常温常圧で固体なので、なんとなくヨウ素の方が分子間力が強いんじゃないかという予想も立てられそうですね。

質問に答えられたかわかりませんが、どうでしょうか

ぶー

ということは、気体だからや、個体だから、という考え方はしないということであってますか?

でど

今回の場合は当てはまると思います。
明らかに分子結晶ですので、気体だから、固体だからと考えても良いですが、根本にある考えとしては分子間力ですので、説明せよ。と言われた時に、気体固体の論では減点にされるかもしれません。

でど

塩素やヨウ素はどちらも無極性分子です。
一般に同じ元素がくっつく単体は無極性分子です。
CO2が無極性なのも、Cを挟んでOが直線上に2個並んでいるからです。

    O = C = O

(正確にいうと、電荷のベクトルが0ベクトルになる場合が無極性分子です。なので、折れ線構造のH2Oは、CO2に似ていますが、極性分子です。)

ぶー

分かりました!丁寧にありがとうございます!

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