リード C
第1章●粒子の結合と結晶の構造 89
基本例題 2 塩化ナトリウムの結晶
ト>4
塩化ナトリウムの結晶の単位格子を図に示した。
(1) 単位格子に含まれるナトリウムイオン Na*, 塩化物イオ
ン CI- の数はそれぞれ何個か。
(2) 1個のNa*のすぐそばにある CI は, 中心間距離が何 nm
のところに何個か。
(3) 1個の Na* のすぐそばにあるN.* は, 中心間距離が何 nm
のところに何個か。V2=1.4, 3=1.7 とする。
(4) 1mol の塩化ナトリウムの結晶の体積は何 cm°か。
アボガドロ定数=6.0×10%/mol, 5.6°=176 とする。
(5) 塩化ナトリウムの結晶の密度は何g/cm° か。 Na=23, Cl=35.5 とする。
CIで。
Nat
-0.56nm-
指針 NaCl の結晶では, Na* と CIが接していて, Na* どうし, CI- どうしは接していない。
1 nm=10-° m=10-7 cm
0.56mm : 5,6x/0
解答(1) Na*(●) :×12 (辺の中心)+1 (中心)3D4 (個) 答
CI(O):×8 (頂点)+→×6(面の中心)=4(個) 答
-x8
(2) 立方体の中心の Na*に注目すると,上下,左右,前後に1個ずつの CI- 計6個 答
中心間距離は一辺ので, 0.28 nm 圏
2
(3) 立方体の中心の Na* に注目すると, 立方体の各辺の中心の Na* 計 12個 答
中心間距離は面の対角線の一
で,0.56 nm×、2 ×=0.392 nm=0.39 nm 答
面の対角線
(4)単位格子 (Na*, CI- がそれぞれ4個ずつ)の体積が(0.56 nm)°=(5.6×10-°cm)
なので,1mol (Na*, CI- がそれぞれ 6.0×103 個ずつ) の体積は,
6.0×103
4
58.5g
26.4 cm°
3
(5.6×10-8 cm)°×-
=26.4 cm°=26 cm° 答
質量
体積
-=2.21… g/cm°=2.2g/cm° 答
(5)密度=
より,
T
第1編