学年

質問の種類

化学 高校生

単位格子の長さです。(4)です。 なぜ1.09倍になるのでしょうか? 初め、密度どうしを比べようと思ったのですが、鉄1個あたりの7量は同じだし、格子の長さも同じだし、残るのは、原子の個数だけになるのですが、それだと、2と4で、1.09にはならなく、困っています。 回答して... 続きを読む

3 各設問に答えよ。選択肢の中からあてはまるものを選ぶ問題では、 複数解答もあり得る。 原子量、各種物理定数の値、 対数の値、および平方根の値は以下ドにまとめてあります。 必要が あれば、これらの数値を用いてください。ただし、各設間の「ただし書き」 で数値が指定してあ る場合は、その値を用いてください。 特にことわりのない限り、 気体は理想気体であるものとします。 解答欄に酸化数を書く場合、符号 ("+" や"-") をつけて書いてください。 反応式の係数のみを解答する穴埋め形式問題では、解答が1の場合には解答欄に1と書いてく ださい。 原子量 H 1.0 C 12.0 N 14.0 0 16.0 F 19.0 Ne 20.0 Na 23.0 Mg 24.0 Al 27.0 Si 28.0 P 31.0 S 32.0 CI 35.5 Ar 40.0 K 39.0 Ca 40,0 Cr 52,0 Mn 55,0 Fe 56,0 Cu 63.5 Zn 65.4 Br 80.0 Ag 108 I 127 Ba 137 Pb 207 気体定数 R= 8.31 × 10°L·Pa/(K·mol) = 8.31m-Pa/(K·mol) = 0.0821L-atm/(K·mol) 理想気体の体積 標準状態 (0℃、1.013 × 10Pa(1atm))、1mol で 22.4L アボガドロ定数 N』= 6.02× 10/mol 水のイオン積 Kw = 1.00 × 1014 (mol/L)?(25℃) ファラデー定数 F= 9.65 × 10'℃/mol れい 絶対零度 -273℃ 対数値 logio2 = 0.301 logio3 = 0.477 logio5 = 0.699 logio7 = 0.845 V2 = 1.41 平方根値 V3 = 1.73 V5 = 2.24 V7 = 2.65 鉄は温度によって結晶構造が変化する。 911℃より低い温度で存在する鉄をa鉄、 911℃から 1392℃ の温度で存在する鉄をy鉄と呼ぶ。これらの結品の単位格子は、a鉄が体心立方格子、y鉄が面心立 方格子である。いずれの場合も、 鉄原子の半径は 0.126nm である。次の設問(1)から(4)に答えよ。 (1) a鉄およびy鉄中の鉄原子はそれぞれ何個の鉄原子と隣接しているか答えよ。 (2) a鉄およびッ鉄の単位格子中に含まれる鉄原子の数を -r 数 (3) 鉄の単位格子の長さはa鉄の単位格子の長さの何倍か、有効数字3桁で答えよ。 (4) y鉄の密度はa鉄の密度の何倍か、有効数字3桁で答えよ。 14

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

47-(2)の問題なのですが、解説の青い矢印の部分の式のいじり方がわかりません。(r+の消去の仕方)どなたかご説明よろしくお願いします。

単位格子一 22 3化学結合と結舗 23 *45, (分子結晶) 炭素の新たな同素体として1985年にフラ 3化学結合と結晶 ーレン Con が発見された。 Coは図1に示すような炭素原子60個 からなる球状分子である。この分子は室温 において図2に示すような面心立方格子の 分子結晶をつくる。 図2で黒丸は Coの中心位置を示す。単 図2 図1 ララーレンCeo分子 C分子結晶の単位等 A B C 図A~Cはそれぞれ立方体の単位格子で、oおよび●は原子の位置を表しており,最 近接の原子間は太線で結んである。 図AのOに陰イオン, ●に陽イオンを当てはめると,閃亜鉛鉱型構造のイオン結晶と せん は,同じく陽イオンと陰イオンの比が1:1の構造で, それぞれ塩化ナトリウム型構造、 ると考える。閃亜鉛鉱型構造において, 八分割した小さな立方体の1つに注目すると, フラーレン Coo分子結晶の密度[g/cm°] を有効数字2桁で求めよ。 より小さい陽イオン (小立方体の中心)とより大きな陰イオン(小立方体の頂点)が接し 同2において、位置Bと同等なすべての隙間に原子が1個ずつ収容されたとする。ているとき,陰イオン, 陽ィオンそれぞれの半径r, r* と, 単位格子の長さaには, 単位格子あたりに何個の原子が収容されるか。 (11 名古屋大 | アa=r-+rt ① が成り立つことがわかり, また, より大きな陰イオンも隣り合うものどうしで接してい るときには, |イa=2r …② も成り立つ。これらの式より, °46.(六方最密構造) 単体のマグネシウムの結晶は, 図に示す六方最密構造をとる。 ここで単位格子の辺の長さは,それぞれ a=0.32nm, Jc=0.52nm (1 nm=1×10-°m)である。Mg=24, V2 =1.4, 3 =1.7 陰イオンどうしが接し,陽イオンと陰イオンも接して 90° いるときのイオン半径比-を求めることができる。イオン結晶は,イオンどうしが静 電気力により引き合うことで安定化しているので, ンと陰イオンが接触しないと不安定になる。また,より多くの相手イオンに接している 方が安定となる。 (1) |アイ]に適切な数値等を入れて, ①式および②式を完成させよ。平方根や分数 になる場合はそのままの形でよい。 陰イオンどうしが接触し,陽イオ X単位格子に含まれるマグネシウム原子の数を記せ。 (2) マグネシウム原子の半径は何 nm か。 とー 120° マグネシウム原子を球と考え,結晶の全体積に対する原子 が白める割合を充填率という。円周率元とa.cを用いて、六方最密構造の充填 (2) 下線部a)のイオン半径比 (%)を表す式を書くとア]× 60° r* を求めよ。 aT r -×100 [%] と表される。 |ア]を有理化したうえで答えよ。 (3) 塩化ナトリウム型構造(図B)と塩化セシウム型構造 (図C)について,下線部(a)の 条件でのイオン半径比-を求めよ。 ロ定数を6.0×10%/mol として計算せよ。 (4) 陽イオンと陰イオンの比が1:1となる構造は,図A~Cに示した3つの構造のいず れかであり,下線部b)によりイオン結晶の構造が決まるとする。塩化ナトリウム型構 [15 法政大 M.<イオン結晶の限界半径比)思考 造が安定となるイオン半径比 の範囲を求めよ。 [12 岐阜大)

解決済み 回答数: 1