金属結合による結晶・イオン結合による結晶の結晶格子としての構造
 
 
 
 金属結合の結晶構造は主なものとして体心立方格子・面心立方格子・六方最密充填構造がある。それぞれ立方体・立方体・ひし型を底面とした直四角柱（直正六角形柱を合同に3等分したものの1つ）を単位格子とする。単位格子とは結晶構造の最小単位となる構造で、これをつなげた繰り返し状の構造で結晶を構成するものである。
 
 
 
 それぞれ原子の位置として、体心立方格子は立方体の中心と各頂点の計8カ所、面心立方格子は立方体の各面の中心と各頂点の計14カ所、六方最密充填構造は各頂点と、内部の、高さがちょうど中央の点の1カ所の計9カ所に原子の中心があると考える。そこからだんだん、原子を球とみてその半径を増やしてゆき、原子がちょうど接したような場合が金属の結晶構造のモデルとなる。1つの原子に接している原子の数を配位数とよび、この値はそれぞれの構造で順に8,12,12となる。単位格子に含まれる原子の数はそれぞれ2個,3個,2個となる。この際、結晶構造で繰り返す部分を考慮して、単位格子に含まれる部分だけを取って計算することに注意する。たとえば立方体の頂点1カ所にある原子は、単位構造にはその1/8個しか含まれないから、その部分は1/8個と計算する。他も同様である。単位格子に占める原子の体積の割合を充填率といい、それぞれの構造で順に（約）68%,74%,74%となる。これは、原子を球体とみなして簡単な幾何的な計算によって求められる。
 
 
 
 イオン結晶の場合も同じようなものではあるが、イオン結晶の場合当然、構成する原子が一様ではないからイオン半径（の比）が異なる。まずこの点を踏まえる。構造の主なものとして塩化セシウム型・塩化ナトリウム型・硫化亜鉛型などがある。塩化セシウム型は体心立方格子に似た構造であるが、立方体の中心とそれ以外とでイオンが異なる。代表的な塩化セシウムの場合では、例えば中心にセシウムイオンが、頂点に塩化物イオンがあるというような具合になる。塩化ナトリウム型では、「立方体の各面の中心と各頂点」「立方体の中心と各辺の中点」にそれぞれのイオン（例えば、塩化物イオンとナトリウムイオン）の中心があり、合計で27カ所あることになる。硫化亜鉛型も同様に立方体によるが少々複雑で、まず「立方体の頂点と各面の中心」で、ここまではよい。もう一方は「それらの点のうち4カ所を選んで正四面体の頂点とするようにした場合の正四面体の中心」である。ただしこのように選ぶ正四面体の中心は4カ所で、それもまた正四面体の頂点をとるようにするという条件がつく。単位格子上のイオンの中心は合計18カ所ということになる。しかし文字ではなかなか説明が難しく、立体の描図も簡単ではないから、別途資料を参照して理解するか、立体模型を用いるとよいだろう。配位数は順に8,6,4となる。当然ながら、イオン半径の違いによって充填率は計算できない。

カテゴリ: 化学
質問: イオン結合の結晶で、単位構造の立方体の面の中心にイオンの中心をもつもので、「塩化～型」の名前を持つ構造の配位数はいくつですか。
回答: イオン結合の結晶で、単位構造の立方体の面の中心にイオンの中心をもつもので、「塩化～型」の名前を持つ構造の配位数は6です。

カテゴリ: 化学
質問: 金属結合の結晶で充填率が約74%でひし形による直四角柱を単位構造格子とする構造の名称は何ですか。
回答: 金属結合の結晶で充填率が約74%でひし形による直四角柱を単位格子とする構造の名称は六方最密充填構造です。

カテゴリ: 化学
質問: 金属結合の結晶で配位数が12でひし形による直四角柱を単位構造とする構造の名称は何ですか。
回答: 金属結合の結晶で配位数が12でひし形による直四角柱を単位構造とする構造の名称は六方最密充填構造です。

カテゴリ: 化学
質問: 金属結合の結晶で充填率が約74%で立方体を単位構造とする構造の名称は何ですか。
回答: 金属結合の結晶で充填率が約74%で立方体を単位構造とする構造の名称は面心立方格子です。

カテゴリ: 化学
質問: 金属結合の結晶で配位数が12で立方体を単位構造とする構造の名称は何ですか。
回答: 金属結合の結晶で配位数が12で立方体を単位構造とする構造の名称は面心立方格子です。