リチウムとアルミニウムの化合について

質問

化学のごくごく基本的なことはわかっているつもりでご質問します。
リチウム（Ｌｉ）イオン、とアルミニウム（Ａｌ）イオンを
高熱で加熱して化合、結合させて出来る物質はどのようになると
思いますか？
また半導体に近い性質は持ちうることは出来るでしょうか？
高校化学ではＬｉ（１価のプラス）、Ａｌ（３価、２価プラス）
なのはわかっているのですが・・・。
上記を読まれる方は何を？とおかしく思われるかもしれませんが、
もろもろ踏まえ半導体の性質をもたないかと思いまして。

回答No.2

101325 · ベストアンサー

> リチウム（Ｌｉ）イオン、とアルミニウム（Ａｌ）イオンを
> 高熱で加熱して化合、結合させて出来る物質はどのようになると
> 思いますか？

リチウム（Ｌｉ）単体とアルミニウム（Ａｌ）単体をモル比１対１で反応させると、LiAlという金属間化合物ができます。

この化合物中では、Liから価電子を1個もらって一価の陰イオンになったAl-イオンが、Siと同じダイヤモンド構造をつくっています。Alに価電子を1個渡して一価の陽イオンになったLi+は、Al-イオンのつくるダイヤモンド構造の隙間に入っています[1]。

> また半導体に近い性質は持ちうることは出来るでしょうか？

上で述べた結晶構造から考えると、LiAlのバンド構造はSiのバンド構造と似たものになると予想されるので、半導体になるような気もするのですけど、実際には、LiAlは半金属（semimetal）になります[2]。誤解を恐れずに言うと、半金属とは、半導体と金属の中間の性質をもつ物質です。

リチウムとアルミニウムのモル比が１対１でないときには、組成によって異なる化合物ができます。が、いま手元に相図（状態図）がないので、何ができてくるかは分かりません。ごめんなさい。

参考文献：
[1] 理化学辞典（岩波書店）「ジントル相」
[2] N. E. Christensen, "Structural phase stability of B2 and B32 intermetallic compounds" Phys. Rev. B 32, 207 - 228 (1985).
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.32.207

補足

丁寧なご回答ありがとうございます。
専門家の方でしょうか？
具体的に何が出来るかまで書いては無かったのですが、
LiAl←リチウムアルミなんですよ。
高温で時間をかけても不純物が混ざったりしてきれいな組成の
化合物は専門の設備等がないとなかなか作成できないらしいそう
ですが。でも普通考えるといくら同じモル数同士で反応させても
１：１の組成でなく先に書いたイオンの価数からの化合で物質が
余るだけのような気がしますが、かなりの高温や、密封状態など
いくつか条件があるのでしょうか・・・？
>LiAlは半金属（semimetal）になります[2]。誤解を恐れずに言うと、半金属とは、半導体と金属の中間の性質をもつ物質
　これで半導体のような性質を持つようなことを言っていたのかな？
とにかくわかりやすい説明ありがとうございます。

回答No.1

usokoku

出きるかな。Ca-Al は使ったことがあるのですが、リチウムはわかりません。

上から
もし、結合可能ならば金属化合物。正確な情報は状態図を見てください。
温度次第。低温でもしかするとあらわれるかもしれません。高温では、単なる金属でしょう。

補足

すぐのご回答ありがとうございます。
>高温では、単なる金属でしょう。
なるほど。