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I found the meaning of the word "found".

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

今週は八千代緑が丘校に来る前の午前中に
五井駅前校で受験生を対象とした
「Final Summer」と題した演習の実施させて
頂いております。

Final Summerでは英単語、英熟語、英文法
英語長文、数学、現代文、古文、古文単語
と様々な問題演習を行います。

英単語の採点をしていて、
例えば、「泥、ぬかるみ」という意味を表すmudという英単語
の意味を「気が狂って」と書いているのを見ると、
「その気持ちわかるなぁ」と思い、微笑ましく感じます。
それはきっとmadと混同したんだろうな…。

これはほんの1例ですが、綴りや発音が似ている単語は
区別して覚えるのが大変だったりしますよね。

ちなみに、私の場合なのですが、
アメリカ ミシガン州のデトロイトという都市にある
Underground Resistanceというレコード会社が
とても好きで、そこの社長がMike Banks氏なのですが
彼のあだ名がMad Mikeなので
幸いなことに、madという単語の意味は一生忘れなくてすみそうです(笑)

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そして、もう一つFinal Summerの英単語の演習の採点を
していて印象的だった英単語がfound

実はこのfoundという英単語、私にとって思い出深い英単語なんです。

英単語のfoundと聞くと何を思い浮かべますか?

当時高校1年生だった私は、夏休み中に英文を読んでいた際に
foundという英単語が登場しました。
当時は、foundといえば、findの過去形のfound
しか知りませんでしたから「見つけた」という意味に
とらえて英文を読みました。
ただ、何だかそれだと意味がしっくりこないのです。
しかも、その英文の前後は現在形で書かれているのに、
その文だけ過去形になっていて、その点でも
「おかしいなぁ」と感じていました。

違和感を感じ続けてもんもんとした挙句
「あっ、そうだっ! 辞書で調べてみよう!」
という発想に至りました。
(「早く気づけよっ!」という感じではありますが…(苦笑))

『〔~の〕基礎を築く、
 〔~を〕設立する、創立する、建てる』
という意味を持つ動詞でもあることを知りました。

知った瞬間「そうなんだ~。それなら納得っ!!」
としっくりきて、何とも気持ちの良い、これぞ快感
という気分になったことを、今でもよく覚えています。

ですから、今でもfoundという英単語は
findの過去形だけでなく、「設立する」という意味を持つ動詞の原形
であることを忘れずに覚えていられます。

このように、みなさんも思い出深い英単語や
印象に残っている英単語はずーっと覚えていられると
思うのですが、全ての英単語がこのように
うまく覚えられるとは限らないですよね…。

英単語を覚えるための有効なツールとして
東進には英単語センター1800があります。
ファイル 2946-1.png
スマホのアプリでもあるため、
スマホで取り組んでいる生徒も多いです。

この英単語センター1800には
覚えていない英単語だけをピックアップして
重点的に覚えられる機能などがあり
効率的に覚えることができる工夫があります。
ファイル 2946-2.png

ただ、それでも短期的には覚えられても
長期的に覚えていることが難しいという方は
印象に残すために、その英単語の語源に
着目するという方法もありかもしれません。

語源について記載のある英単語帳も増えてきていますが
このブログでも、今後、英単語の語源についてのシリーズを
書いてみようかと思います。

普段の学習の休憩時間に読んで頂けたら幸いです。

(八千代緑が丘校 轟)

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【生徒からの質問より】融点 最終話 分子間力と分子量との関係

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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融点についての質問から
始まったこのシリーズですが今日で最終話。

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第1話:融点の周期性
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2937
第2話:原子間の結合をもたらしているものは何?
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2939
第3話:結合の始まりは共有結合から
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2940
第4話:共有結合 ⇒ 金属結合
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2942
第5話:なぜアルカリ金属は大きくなると結合力が弱くなるの?
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2943
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第1話で融点の周期性の特徴として
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。
と書きました。

分子が大きくなると、分子間力が強くなるのは
「なぜだろう?」と疑問に思ったりしませんか?

もし仮に分子間力を生じる要因が万有引力であれば
分子が大きくなり、質量が増えると共に
引力が強くなることは自明ですが、
分子同士をつなぐ主な引力も万有引力ではなく
静電気力です。

そこで今回は、まずは分子同士が引き合うメカニズム
についてお話しする中で、分子の大きさと
分子間力の関係性について書きたいと思います。

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分子は全体として電荷を持っていませんから
陽イオン―陰イオン間で働くような
強い静電気力が分子間で働くことはありません。

しかし、分子はミクロに見れば原子核と
動き回る電子の集合体ですから、
分子の各所に瞬間的に、または時間平均的に
δ+とδ-が生じ、その結果、分子間にも
力が作用する
ことになります。

ちなみに、分子の中にδ+とδ-が生じる要因は
二原子間で軌道が合体し、電子2個共有されても
電気陰性度の大きい元素の方に電子が偏り、
δ+の部分とδ-の部分が生じる
ためです。

分子の形に対称性があり、δ+とδ-の中心が一致し、
この種の引力が打ち消し合う分子があります。
それを無極性分子といいます。
ファイル 2945-1.png

一方、分子の形に対称性がなく、引力が打ち消し合わない
分子を極性分子といいます。
ファイル 2945-2.png

無極性分子、極性分子に関わらず、
ある瞬間をとってみれば分子の各所で
δ+、δ-の状態が存在し、
各瞬間ごとに引力が生じるような電子の配置が
起こりやすいため、分子間に引力が生じる

ことになります。

ここで、2つの棒のような形状の分子同士が
近づいたことを考えてみます。
分子はそれぞれ回転しているため、
接近したときに、分子の位置関係のパターンは
無数の状態が考えられます。
その中でも特徴的なパターンである状態1~状態3
を下図のように考えてみました。
ファイル 2945-3.png
(→は左側の分子が右側の分子に及ぼす力の
向きと大きさを表しています。)

様々な状態をとり得るのですが、
一般に、引力が生じ、ポテンシャルエネルギー的に
安定な状態ほど分子の存在確率が高くなるため、
状態1やそれに近い状態が実現しやすく、
分子間には全体として引力が生じることになります。

この引力が分子間力です。

この分子間力は、瞬間のδ+、δ-を生じさせる原因となる
電子が多ければ多い程、強い力
となります。
ファイル 2945-4.png

電子数は陽子数と等しく、陽子数が大きい程分子量も大きいため
分子間力は分子量が大きい程大きくなる
と言えます。

以上をまとめますと
17族元素(ハロゲン)、18族元素(希ガス)の単体は分子を作り、
分子間力で分子同士がつながっていますが、
分子内にδ+、δ-を生じさせる要因となる電子の数が
多くなる程、つまり原子番号が大きくなる程、
つまり分子量が大きくなる程、分子間力が強くなり、
融点が高くなる
ことがわかります。

以上、全6回を通して、単体の融点の周期性のメカニズムを
お話ししてきました。
何か新しい発見があれば幸いです。

中には読みづらい箇所や理解しづらい箇所があったと
思いますが、最後まで読んで下さったそこのあなた、
ありがとうございます。

頭が疲れたと思いますので癒しの1枚。
ファイル 2945-5.jpg
これは暑い真夏のある日、
猫がいびきをかいて寝ていました。
とってもかわいかったので思わず撮った1枚です。

何か気になることがあるということがあったら
またブログで書かせて頂きたいと思いますので
質問があったらいつでもお待ちしております。

(八千代緑が丘校 轟)

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語彙力の重要性

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土気駅北口校の一関です。
8月に入りました…と言いたいところですが、大雨の影響で非常に過ごしやすい天候になっていますね。
猛暑の中、登下校するのも一苦労ですが(登校してしまえば快適ですが)、少し楽が出来ているかと思います。

さて、題名にも挙げましたが、語彙力の重要性についてお伝えしたいと思います。
受験における語彙力といえば、英単語・英熟語・古文単語などでしょうか。
誉田進学塾premium高校部の夏期講習「Final Summer」では受験生の皆さんがまさに語彙力を鍛える演習に毎日取り組んでいます。
すべて記述による解答となるため、正確に理解していなければ正答出来ません。覚えていると思っていても、抜けがあるのが怖いところ。夏のこの機会にきっちり覚えきることが重要です。

高1生、高2生の皆さんは高速基礎マスターに取り組んでいます。

ファイル 2944-1.jpg

特に英単語、英熟語に絞り、それぞれの完全修得を目指します。
毎週日曜日「Summer Contest」として、修得した語彙数に応じたランキング表を校舎で掲示しています。

基礎力は一朝一夕で身に付くものではありません。
分かっていても、後回しにされがちな語彙力。この期間にしっかり身につけましょう!
(土気駅北口校 一関)
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【生徒からの質問より】融点 第5話 なぜアルカリ金属は大きくなると結合力が弱くなるの?

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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融点についての質問から
始まったこのシリーズですが今日で第5話。

最近、午前中は五井駅前校での勤務が多いのですが、
五井駅前校の生徒たちにこのシリーズを案内したら
何人かが熱心に読んでくれました。
ファイル 2943-1.jpg
(3人で1つのスマホを使って読んでくれました。)

読みづらいところも多いかと思いますが、
そんな中、真剣に読んで頂けて
とても嬉しく思っています。

今日もこうやって読んで下さっている
皆様に感謝致します。

第1話:融点の周期性
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2937
第2話:原子間の結合をもたらしているものは何?
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2939
第3話:結合の始まりは共有結合から
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2940
第4話:共有結合 ⇒ 金属結合
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2942

さて、第1話で融点の周期性の特徴として
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
 電子殻に存在し、原子間の結合力が弱くなるから
である。
と書きましたが、今回はアルカリ金属は、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理由について書きたいと思います。

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第4話でアルカリ金属であるNaを題材として
金属結合について書かせて頂きましたが、
アルカリ金属はNaに限らず、空軌道を多く持ち、
またイオン化エネルギーがあまり大きくない

という特徴を持ちますから、金属結合をします。

ここで金属結合について思い出して頂きたいのですが、
その金属が持つ全ての電子が自由電子となって
結合に関与するわけではありません。
最外殻のs軌道にいる1つの電子が自由電子となって
結合に関与します。

ですから、原子番号が大きくなっても、アルカリ金属1つが持つ
自由電子は1つなのです。
要するに、ここでのポイントは、第何周期だろうと、
アルカリ金属同士で比較すれば、持っている自由電子の数は等しい

ということです。

では、アルカリ金属同士で比較した場合、
原子番号が小さいのと大きいのとで
何が異なるのかというと、原子核の陽子の数xと
内殻の電子の数yです。

ただ、内殻にあるy個の電子は平均すると原子核の
位置に電荷を集中させていることになるため
原子核の核電荷はy個の電子の電荷量だけ打ち消されている

と考えることができます。
ということはアルカリ金属の場合、x-y=1となりますから
イメ―ジとしては1つの電子と1つの陽子による引力によって
結合力を生み出しているような感じになります。
ファイル 2943-2.png

ですから、静電気力を式を考慮すると
以下のような理屈で、原子が大きくなる程
結合力が弱くなる
ことがわかります。
ファイル 2943-3.png

このことを踏まえて、もう一度
融点の周期性の特徴④を見てみましょう。
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
 電子殻に存在し、原子間の結合力が弱くなるから
である。
と書きましたが、今回はアルカリ金属は、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理由について書きたいと思います。

今度こそ、しっくりと理解できたとなれば幸いです。

このシリーズもいよいよ次回で最終回。
最終回では分子間力について書き、
そこから、第1話で書いた融点の周期性の特徴⑤
の理由について書きたいと思います。

最終回も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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【生徒からの質問より】融点 第4話:共有結合 ⇒ 金属結合

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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融点についての質問から
始まったこのシリーズですが今日は第4話。
昨日は共有結合について書きましたが
今日は金属結合に書きます。

第1話
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2937
第2話
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2939
第3話
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2940

金属元素であるナトリウムNaを例に考えてみます。
Na原子の最外殻は以図の電子配置をしています。
(つまり、3s軌道に電子が1つ入っており、
3つの3p軌道が空の状態。)
ファイル 2942-1.png
その電子配置の状態を上図にように表すとします

さて、この原子同士を結合すると、何が起こるでしょうか?
「それは金属結合でしょ~」と即答せずに、
第3話の共有結合の話を基に考えてみて下さい。

NaはHと同じように最大殻に電子を1個だけ持つんですよ。
H同士はどのように結合しましたっけ?
お互いの1s軌道を連結させて分子軌道を作ったんでしたよね?

ということは、同じく最大殻に電子を1個だけ持つNa同士だって
お互いの3s軌道同士を連結させて分子軌道を作り、
Na-Naという共有結合を作って分子となると考えるのが
自然ではないでしょうか?

つまり下図のように状態1⇒状態2になります。
ファイル 2942-2.png
(:が2つの電子を表し、〇は軌道を表しています。
2つの軌道が合わさって〇の中に:がある状態。
他の中が空の〇は空軌道となっている3p軌道を
表しています。)

ここで皆さんの声が聞こえてきそうです。
「そんなわけないっしょ!?
 だって教科書に金属結合するって書いてあるじゃん!!」

まぁまぁその気持ちを抑えて…。
最終的にはそうなるんですけど、
今回皆さんに知って頂きたいのは
「どのようなプロセスで金属結合に至るのか。
 どのようなプロセスで共有電子対になりそうな
 電子が自由電子になるのか」

という点なんです。

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上の図ではNa原子を2つだけ描いたのですが、Na-Naでつながって
一旦分子になったとすると、これらの分子は分子間力
(分子間力については最終回で説明予定)
で互いに集まり、状態3をつくるようになります。
ファイル 2942-3.png

この状態3で注目すべきことは、空の軌道の重なりが
実に多いということです。

勿論、この空の軌道の中には電子がないため、
合体した空軌道をはさむNa原子の間に結合は生じません。

しかし、もしこの中に電子が入ってくれば、
この間に結合が生じることになります。

ところで、Naは第1イオン化エネルギーが相対的に小さいため、
最外殻電子が原子核から離れることはそれほど困難ではありません。

そこで、電子は一旦満席になった軌道から、
空軌道に移動することが可能
となります。
ファイル 2942-4.png

その結果、一度状態3ができると、
電子は次々と別の空軌道の中を移動し
状態3 ⇔ 状態4 ⇔ 状態5
のような結合状態に至ります。
ファイル 2942-5.png

このとき、Naの集団は、全体がつながた状態になります。
もはや、この中にはNa-Naの分子は存在しません。

このような状態は、陽イオンの集合を、自由に動き回る電子(自由電子)
がつなぎとめていると捉えることができます。

この結合を金属結合と呼びます。
このようなストーリーを経て、H-Hとは異なり、
電子が自由に動き回ることができ、それによって
電気的な力でマイナスの電気を持つ電子がプラスの電気を持つ原子核
をつないでいるわけです。

ですから、金属結合となる原子の特徴は
空軌道を多く持ち、またイオン化エネルギーがあまり大きくない
ことが挙げられます。

今回で、少し金属結合の見方が変わったのではないでしょうか。
瞬間で捉えると、自由電子同士が共有電子対を作って
結合しているわけです。
そして次々と共有電子対を作るペアが変わるので、
長い目で見ると、電子が動き、その動く電子が
原子同士をつなぎとめているように見えているわけなんです。

では、次回の第5話で「1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」ことの理由について、
そして第6回(これが最終話)で「17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」
ことの理由について書きたいと思います。

また次回も読んで頂ければ幸いです。

(八千代緑が丘校 轟)

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夏期講習HR

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こんにちは。鎌取駅南口校の出山です。
早いもので暦の上では8月(葉月)に入りました。
天気予報によると酷暑が続いているとのことですが、校舎では感染対策も徹底して運営しています。


ファイル 2941-1.jpg ファイル 2941-2.jpg


今日は夏期講習のHRの様子を紹介します。HRは普段週に1回
行っていますが、夏期講習ではオープンキャンパスの紹介や
大学学部紹介を行い、将来のことを考えてもらうことにしています。また、スタッフが作成した誉田進学塾オリジナルの夏期新聞を毎週配布し、講習期間中の取り組みを承認する機会も設けています。コロナの感染者も増えてきて大変な時期ではありますが、塾に登校すれば安心・集中して学習できる環境が整っています。
今後も充実した夏期講習を過ごしていきましょう!
(鎌取駅南口校 出山)

【生徒からの質問より】融点 第3話:結合の始まりは共有結合から

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第1話
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第2話
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2939

前回の第2話でお話させて頂いたように
原子間をつないでいる力は電気的なものなんです。

結合と聞くと、学校で共有結合・金属結合・イオン結語など
学習したと思いますが、原子の電子配置が元素によって異なる
ために原子間の結合の姿が異なっているだけで
電子が原子同士を結びつけているという点では
(広い視野で見ると)同じと捉えることができます。

A、Bという2つの原子があったとします。
この2つの原子が1Å~3Åぐらいの距離まで
近づくと、各原子の電子の軌道同士が連結します。
(Åは長さの単位の1つでオングストロームと呼びます。
1Åは10^(-10)mのことです。)

軌道が連結すると、Aの電子がBへ、Bの電子がAへと
電子の相互乗り入れが可能となります。
そして、連結した軌道は2つの原子にまたがる
1つの軌道とみなされ、その軌道に乗れる電子の定員は
2となります。

ここで具体例として水素について考えます。
水素原子はK殻の1s軌道に不対電子を1個持ち、
電子を1個受け取ると、ヘリウムと同じ安定な電子配置
となります。
このため、水素原子2個が接近すると
ファイル 2940-1.png
両者の水素原子の1s軌道同士が連結し、
分子軌道を形成します。
ファイル 2940-2.png
↑の図はあくまでイメージ図。

少し横道にそれますが、
東進の鎌田先生の授業を受けている人は
結合について、それぞれの原子の電子軌道を考え、
電子軌道の重なりの部分で電子を共有するという
原子価結合法(Valence Bond法)の考え方で
σ結合やΠ結合について習ったと思います。

原子価結合法は電子が局在化するという考え方をしますが、
↑の図は、水素分子になった際に、2つの電子が分子全体に
広がるという非局在的な考え方をする
分子軌道法(Molecular Orbital法)のイメージで描いてみました。
詳しくは大学の化学の授業で…。

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では話を元に戻します。

電子がこのように相互乗り入れをすると原子同士は
離れなくなります。それはなぜなのか…。

この電子の立場からすれば、1つの原子核だけに
引き寄せられている状態から、2つの原子核に
引き寄せられている状態になったため、
エネルギー的に安定化し、その状態を続けようとします。

また、原子核からすると、相互乗り入れした電子をめぐって
取り合いをしている状態でもあります。

原子核間に2つの電子が交互に入ってきて
原子核を自分の方に引き寄せようとするから、
あるいは、この電子を2つの原子核は引き寄せよう
とするから原子間に全体として引力が生じると
考えられます。

このように、2つの軌道が連結したことで
2つの電子を2つの原子間で共有することで
その電子と原子核間の引力が土台となり、
原子間に結合が生じる
のです。

この2つの電子(電子対)の共有による結合が
今日言う共有結合なのです。

今日は共有結合についてお話しさせて頂きましたが、
これは次回お話しさせて頂く金属結合
の成り立ちの話の準備になります。

ですので、今日の話を覚えておいて頂いて
また次の第4話を見て頂ければ幸いです。

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【生徒からの質問より】融点 第2話:原子間の結合をもたらしているものは何?

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第1話
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今日はこんなクイズから始めたいと思います。
融点の高さは、何の強さと関係があるでしょう?

答えは粒子間に働く結合力です。

融点は固体を構成している粒子の間に働いている
結合力の強さを反映しています。
一般に、融点が高い程、物質を構成している粒子
の間に働いている結合力は強いと考えられます。

結合力の大小が
共有結合 > イオン結合 > 金属結合 > 水素結合 > 分子間力
になる学校で習ったと思いますが、この順番は
何から言える結論であったか、覚えていますか?
融点の大小からこの順番を結論づけているのです。

ですから、融点について考えるということは
結合力について考えるのと一緒。
また、融点の大小の傾向の理由を理解するためには
結合のメカニズムを理解する必要があります。

そこで今回は、原子間に働くどのような引力によって
原子同士が引き付けられているのかについて
考えていきたいと思います。

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原子間に働く力として、万有引力または電磁気力が
考えられます。
この2つの力のうち、どちらの力が主に寄与している
のかを、簡単なモデルを使って考えてみたいと思います。

1個の水素原子から2Å離れたところに別の水素原子が
下図のような位置関係で配置した際、
その原子を引き寄せる万有引力と静電気力がどれぐらいの
値になるのかを計算してみました。
(Åは長さの単位の1つでオングストロームと呼びます。
1Åは10^(-10)mのことです。)

ファイル 2939-1.png
ちなみに原子半径を0.5Åとしました。

水素の原子核と電子の質量の差を考慮すると
万有引力は2つの原子の原子核によるところが
大きいですので、以下のように計算しました。
ファイル 2939-2.png

一方、静電気力は、4種類の静電気力の和として
考えました。
①左側の水素の原子核と右側の電子 の引力
②左側の水素の電子 と右側の原子核の引力
③左側の水素の原子核と右側の原子核の斥力
④左側の水素の電子 と右側の電子 の斥力
ファイル 2939-3.png

以上の計算から、原子間に働く万有引力は
静電気的な相互作用に比べて桁違いに小さい
ことがわかります。
つまり、原子間の結合は、原子核と電子の間に働く
電気的な引力によって起因している
ことがわかります。

イオン結合だけでなく、全ての結合において電気的な引力が
関係していることを覚えておいて頂きたいと思います。

では次回は、結合について書かせて頂きたいと思います。
次回もお付き合い頂ければ幸いです。

(八千代緑が丘校 轟)

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これまでの振り返り

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皆さん、こんにちは。大網白里校の山岸です。
本日は7月最終日、明日からは8月に突入です!

夏休みに入ってから、1週間程が経ちましたが、
皆さん、進捗はいかがでしょうか?

この辺りで立てた計画の進捗状況を確認し、
順調であればリズムを崩さず、8月もその調子で、
もしうまく進んでいないようであれば、一度、計画を見直し、
終わらなかった分をいつまでに完了させるのか、計画を練り直してみてください。

夏休みはまだ1ヶ月もあると油断していると、
あっという間に9月を迎えてしまいます。

学校の課題などが終わらず、
8月後半に焦ってしまわないよう、計画的に進めていきましょう!

夏期特別招待講習 2講座のお申し込みは本日が締め切りです。
是非、ご活用ください。
猛暑が続いています!適度な休養も忘れずに☆

(大網白里校 山岸)

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【生徒からの質問より】融点 第1話:融点の周期性

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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
ファイル 2937-1.jpg
の中にも下図のようにグラフが掲載
されていました。
ファイル 2937-2.jpg
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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