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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。
生徒から化学についての質問を頂きました。
問題集の中の融点についての問題だったのですが
「融点の問題って苦手で…。
確かハロゲンは原子番号が大きくなるにつれて
融点が高くなると記憶しているんですけど、
アルカリ金属はなんでその反対なんでしたっけ？」
融点の話って、化学の授業の中でも始めの方に
学びますし、サラっと終わるケースが多いため
あまり印象に残っておらず、うろ覚えになっている
という受験生(に限らず1年生・2年生)も多いと思います。
そんな方は、まずは単体の融点のグラフを
確認して頂くために教科書よりも、
手持ちの資料集の方が探しやいかと思います。
私の持っている資料集
の中にも下図のようにグラフが掲載
されていました。
写真だと見づらいと思いますので
ぜひ手持ちの資料集で確認してみて下さい。
単体の融点も周期性を持つのですが、
意外なことに、塾にある参考書を見ても
どのような周期性があるかについては
まとまった記載が無かったため、
今回のブログでは、まずは整理して
記載したいと思います。
結論は今回のブログで書きますが、
「なぜそうなるのだろう？」という
疑問については、次回から４回に分けて
書かせて頂きたいと思います。
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単体の融点は次のような周期性を持ちます。
①同一周期では、1族から2族、13族、14族に移るに従って
融点が高くなる。
これは、金属結合結晶から共有結合結晶に移行するから
である。
また、14族から17族、さらに18族に移るに従って融点が低くなる。
これは、原子が分子を形成する傾向が強くなり、それらの分子が
分子間力によって結びつけられて固体となっているから
である。
②第2および第3周期の14族元素の単体(Ｃ、Ｓｉ)は、
同一周期の元素の単体の中で最も融点が高い。
これは、原子同士が共有結合によってダイヤモンド型の結晶を
形成しているからである。
③遷移元素の単体の融点は典型元素の金属に比べて高い。
これは一般に、遷移元素の原子の方が金属結合に関与する
価電子の数が多く、典型元素の金属に比べて結合力が
強いからである。
④1族元素(アルカリ金属)の単体の融点は、原子番号が大きくなる
に従って低くなる。
これは、原子番号が大きくなるに従って、価電子がより外側の
電子殻存在し、原子間の結合力が弱くなるからである。
⑤17族元素(ハロゲン)、18族元素(希ガス)の単体の融点は
原子番号が大きくなるに従って高くなる。
これは、原子番号が大きくなるに従って分子が大きくなり、
分子間力が強くなるからである。
今回は、教科書や参考書ではバラバラに記載されていることの多い
融点の周期性についてまとめてみました。
ただ、④の「原子番号が大きくなるに従って、…
原子間の結合力が弱くなる」というところや
⑤の「原子番号が大きくなるに従って…分子間力が強くなる」
のはなぜなのか、すんなりと腑に落ちるでしょうか？
中には「それはなぜだろう？」と疑問に思った方も多いと
思います。
そこで、次回から５回に分けてその上記の２点の理由
について説明していこうと思います。
引き続き、お付き合い頂けたら幸いです。
(八千代緑が丘校 轟)
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