Question

sulfur

本日の講義で『アルカリ金属の酸化物は格子エネルギーの観点から陽イオンの大きさが大きくなるにつれ酸化物イオン、過酸化物イオン、超酸化物イオンの順に化合物を作る』
と教わったのですが、なぜ陽イオンが大きくなると異なる酸化物イオンと化合物を作るようになるのかがわかりません。酸素が3つのイオン形態を持つことは理解出来るのですが
どなたか説明していただけないでしょうか。

無機化学 酸化物 過酸化物 超酸化物

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

タングリスニル

純粋な物質(ここでは金属)に不純物(ここでは酸素)が添加されている場合

原子間に不純物が入ったり、格子中の原子の一部が不純物原子に入れ替わる事が考えられる。(他にも空孔が形成されたり、転移ができたり、様々な事が考えられるが割愛)

陽イオンが大きいと格子の隙間に原子が入る際にのエネルギーが小さくて済む(隙間が大きいので)

他にもクーロン力の大きさも関係するみたいです。

間違った事を言っていたらすみません。

sulfur

早速の回答 ありがとうございます。
なるほど 格子エネルギーの方は理解出来そうです。

もしよろしければどの酸化物イオンが侵入するかはどのように決まるのか格子間隙間の大きさや酸化物イオンの大きさによって決まるのかについても教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

タングリスニル

https://www.molecularscience.jp/lecture/Inorg2_06.pdf

どの状態で安定になるかは、自由エネルギーを考えていけばいいと思うのですが、具体的に考えていくのは少し厳しいです……。

タングリスニル

https://icho.csj.jp/40/pre/23.pdf

考え方が問題になっていたので、これで考えると
いいと思います。

sulfur

わざわざ資料のurlまでありがとうございます！
問題を解いて自分なりに理解を深めていきたいと思います。
この度は本当にありがとうございました。

タングリスニル

いえいえ、エネルギーなど具体的に求められなくてすみません。
頑張ってくださいね。