学年

質問の種類

化学 高校生

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)

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

(1)のAHが√6/3になるのはなぜですか?

280 重要 例題 172 正四面体と球 000 1辺の長さがαである正四面体 ABCD がある。 (1) 正四面体 ABCD に外接する球の半径R をα を用いて表せ。 (2)(1)の半径Rの球と正四面体 ABCDの体積比を求めよ。 (3) 正四面体 ABCD に内接する球の半径r を a を用いて表せ。 (4)(3)の半径の球と正四面体 ABCDの体積比を求めよ。 指針 (1) 頂点Aから底面 ABCD に垂線 AH を下ろす。 外接する球の中心を0とすると, OA=OB=OC=OD (=R) である。 解答 また, 直線AH 上の点Pに対して, PB=PC=PD であるから, 0は直線AH 上にある。 よって、 直角三角形OBH に着目して考える。 <B (2) 半径Rの球の体積は12/27 4 TR3 C (3) 内接する球の中心をI とすると, Iから正四面体 の各面に下ろした垂線の長さは等しい。 正四面体を Iを頂点とする4つの合同な四面体に分けると (正四面体 ABCDの体積)=4×(四面体 IBCD の体積 ) これから, 半径を求める。 (例題167(3) で三角形の内接円の半径を求めるとき, 三角形を3つに分け, 面積を利用したのと同様) (1) 頂点Aから底面 ABCD に垂線AH を下ろし、外接 する球の中心を0とすると, 0 は線分AH上にあり ゆえに OA=OB=R √6 3 OH=AH-OA= a-R △OBHは直角三角形であるから, 三平方の定理により BH2+OH2 = OB2 a-R=R2 B 3 <AH=- √6 ~a, a BH= √3 C 下は基 170 (1) の結果を SA よって 3 整理して 2- 2√6 -aR=0 3 ゆえに R= 3 √6 a= a 2√6 4 (2) 正四面体 ABCDの体積をVとすると また、半径R の球の体積を V. とすると 4 V=- √2 12 93 B ✓2 a³ V=- 12 170 (2)の結 よって √6 = 3 V1:V= √6 8 √2 =9:2√3 12

未解決 回答数: 1