ベストアンサー 炭素間の結合距離について 2009/02/15 11:09 ある高校化学の参考書に「結晶内で最も近接している炭素原子の原子間距離は、黒鉛の方がダイヤモンドよりも短い」と書いてありました。 どちらも同じ単結合なのに距離が異なるのはなぜでしょうか。 みんなの回答 (2) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー htms42 ベストアンサー率47% (1120/2361) 2009/02/15 11:48 回答No.2 #1です。 教科書、または参考書で同素体の所に図が載っていると思います。 見ませんでしたか。 質問者 お礼 2009/02/16 17:29 図は何度も目にしたのですが、気がつきませんでした。 ダイヤモンドの正四面体構造の図と黒鉛の平面構造の図を独立に見ていたので二つの図の結合距離を比べることを思いつきませんでした。1.5重結合になるのはベンゼン環特有のことだと思っていたので、教えていただいて大変ありがたいです。勉強になりました。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (1) htms42 ベストアンサー率47% (1120/2361) 2009/02/15 11:45 回答No.1 >どちらも同じ単結合なのに距離が異なるのはなぜでしょうか。 黒鉛は平面構造で考えるといいでしょう(面間には弱い結合しかありません。この面ではがれますのできらきらした金属光沢に似た光沢が見られます。濃い鉛筆(4Bなど)の芯を削ると分かります。) ベンゼンがたくさんつながったような構造ですから平均的に1.5重結合のようになっています。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学化学 関連するQ&A ダイヤモンドの一番端っこの炭素について 高校化学の質問です。 共有結合結晶の例としてダイヤモンドを習いました。 ダイヤモンドは正四面体の頂点方向に出た炭素Cの手(不対電子)がすべて共有結合しているのはわかったのですが、結晶の一番端っこの炭素(つまり、ダイヤモンドの一番表面部分にある炭素)については、共有結合に使っていない手があるのでしょうか。 あるいは、端っこの炭素は何か別のものと結合しているのでしょうか。端っこの部分の炭素の結合について教えてください。 熱化学 炭素 結合エネルギー 高校化学で変に考えすぎか、分からなくなってしまった部分があり、質問します。 炭素の同素体、ダイヤ、グラファイト、フラーレンC60を題材に、熱化学方程式(燃焼)、黒鉛からC60、ダイヤの式を書かせ炭素原子1molが吸収する熱量を求め、熱量の多い順に答えた後、 図で結晶構造と昇華熱が与えられ、「黒鉛、ダイヤ、C60中の各C、C間結合エネルギーを求める」問題の答えが分からなくなってしまいました。 自分で出した答えは、 (1)ダイヤはC1個が4本結合手を出していて、黒鉛は3本(残り1本は使われず自由に動いてるから導電性を持つ)だから、 (1molのC 固)= C(気)-昇華熱 から、黒鉛なら昇華熱/3、ダイヤなら昇華熱/4かと思ったのですが、大学無機化学の参考書等から、この式からダイヤの結合エネルギーを求める場合、/2なのです。実験値からも大体あってて、この問いでは黒鉛>ダイヤになってしまいますが、結合エネルギーをそういう計算でだしていいのか?分からなくなってしまいました。 (2)最後にC60の結合エネルギーも同様に出すのですが、昇華熱からC60(固)=60C(気)ー昇華熱 となり、問題文の誘導は「六員環20こと五員環12こから成る。・・・単結合、二重結合全ての結合エネルギーの平均値は( )と求められる。」とあり、 自分で出した答えは、 フラーレンの結合は30個ずつの単・二重結合で計60この結合で均一に計算して昇華熱/60が出した答えなのですが、これでいいのか自信がありません。 (1)で、昇華熱/2の根拠も分かりません。自分の考え方が難しくしているだけで、もっと簡単に考えればいいような感じですが、こういうときに決まった計算の仕方等があって私が知らない(忘れている)せいか、分からないので質問します。宜しくお願いいたします。 炭素Cの単体について。 炭素Cは、ダイアモンド、黒鉛、二酸化炭素、有機物等々に含まれることは知っていますが、金属の単体のように、C原子1つが基本単位となり多数結合して存在していることはあるのでしょうか? 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 「共有結合の結晶」の表面の「手」は? ダイヤモンドなどの共有結合の結晶(巨大分子)について疑問があります。 例えばダイヤモンドは、炭素原子が4本の手(価標)で次々と共有結合で結びついた結晶だと思うのですが、結晶の表面の部分では手が余ってしまわないのでしょうか?高校の教科書によくある図では表面の部分がごまかされているようで…。 不対電子がそのままなのでしょうか?それとも何か特別なことがあるのでしょうか?ご教授ください。 炭素-ホウ素間の多重結合 化学の勉強中に疑問に思ったので質問させていただきます. IV族元素の炭素は, その隣に位置する窒素原子と二重結合や三重結合を形成しますよね? では, 何故反対側にあるホウ素原子では, 炭素-ホウ素間で多重結合を形成しないのでしょうか? 炭素の同素体 炭素の同素体には、黒鉛、ダイヤモンド、フラーレンがあると教わりました。 鉛筆の芯は黒鉛でできているので、炭素の同素体には何があるかテストで問われたら、鉛筆、ダイヤモンド、フラーレンと答えてはいけないんでしょうか。 黒鉛と鉛筆の違いってなんですか。 混乱してます。。。 結合エネルギーについて 高校化学の参考書に「結合を形成すると安定化する」と書いてありました(発熱反応)。確かに、原子から分子への反応や、水和など多くが当てはまるのですが、二酸化炭素と水からグルコースを生成するときは吸熱であり、結合を形成しているのに不安定化しています。エネルギーを利用して結合を作っているので、これは当たり前かもしてませんが、「結合を形成すると安定化する」ということの矛盾はどう考えればよいのでしょうか? よろしくお願いします。 理科(化学)の問題がわからない 今度、高校を受験する息子が、塾から宿題を出されて、高校化学の入門編のような問題があり、「中学の知識では答えられない。」と言って困っています。どなたか高校化学に詳しい方、下記の問題の解き方(考え方)・解答を教えてもらえないでしょうか? 〔化学の問題〕 ダイヤモンドと水晶は同じような構造をしているが、その強度には、大きな違いがある。これは、原子の種類によって結合の強さが異なること、同じ体積の中に含まれる結合の数が異なることなどが要因であると考えられる。ただし、ダイヤモンドの密度は3.6g/cm3、水晶の密度は2.7g/cm3として考える。 (1)ダイヤモンド中の結合はC-C(炭素と炭素の結合)だけであり、水晶中の結合はSi-O(ケイ素原子と酸素原子)だけである。ダイヤモンド1cm3あたりのC-C結合の数をZ個とし、水晶1cm3あたりのSi-O結合の数をV個とする。このとき、ZとVの比を簡単な整数比で表すとどうなるか、理由も含めて説明しなさい。 (2)ダイヤモンドは水晶の10倍以上硬いことがわかっている。結晶の硬さが同じ体積中に含まれる結合の数に比例し、個々の結合の強さに比例して硬くなると仮定して、ダイヤモンドが水晶の10の硬さであるとすると、C-C結合の強さはSi-O結合の強さの何倍であると考えられるか、理由も含めて説明しなさい。 以上よろしくお願いします。 炭素は2重結合を作るよね。じゃあシリコンは? 炭素原子は、1重結合(sp3混成)、2重結合(sp2混成)、3重結合(sp混成)とバラエティに富んだ結合を取ります。 それじゃあ、周期律表で1個下のシリコン原子はどうでしょう? 1重結合以外はあまり聞いたことがありません。 なんでシリコンは炭素みたいに容易に2重結合などを取らないのでしょうか? 化学結合について 化学については,高校で勉強して以来の,全くの素人です 唐突な質問ですが, ・同じ原子間で“分子”を構成する場合,“必ず”共有結合になりますか? それは,電気陰性度が結合している原子間で差が無いため,共有している電子がどちらかに偏る事が無いからですか? ・炭素がイオン結合するという話はあまり聞いた事がありませんが,それは不対電子が4つ(つまり原子価が4)だから,他の原子価が1や2の元素に比べて,イオンになりにくいからですか? もし間違っていたら正して頂けると助かります.どなたか詳しい方がいらっしゃいましたらよろしくおねがいいたします. 原子内ポテンシャルの大小(イオン結合と共有結合) 原子間の結合の強さを表す原子内ポテンシャルφはそれぞれ イオン結合:4-40[eV] 共有結合:1.5-30[eV] ほどであると教科書に載っていました. 硬いことで有名なダイヤモンドやサファイヤなどは共有結合結晶,一方でイオン結晶である食塩の結晶などは硬くないと思います.これは結合の強さと逆になっていますよね.不思議です.この原因はなんなんでしょうか? 結合の1つ1つはイオン結合のほうが強いものの,バルクでみると結合の数が違うために共有結合のほうが硬いのですが? 共有結合とイオン結合 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=874028 とか見てみたんですけど、回答が理解しにくかったので改めて質問します。 塩化水素HClは共有結合で、二酸化ケイ素SiO2も(確か)共有結合だと思うんですけど、 (その他HFとか考え出すときりがない) どうしてイオン結合ではダメなんですか? また、ダイヤモンドCは共有結合なのですか? 更に黒鉛は、どうして分子結晶なのですか? 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 黒鉛の炭素の価電子の状態について・・・ 黒鉛は、3個の価電子を使って共有結合し、残り1個ずつの価電子が残る・・・ みたいなことが教科書などに書いてあったのですが、3個の価電子を使って 共有結合をしても価電子の数は6個で、残りの1個を入れても、価電子の数は7個 にしかならず、これでは炭素原子が安定しないのではないでしょうか?? 拙い文章で質問がわかりづらいと思いますが、黒鉛の炭素の価電子の状態が どうなっているのか教えていただきたいです。 ベンゼンの炭素は何級炭素? イソプロピル基の二つのメチル基が結合した炭素は2級炭素、t-ブチル基の三つのメチル基が結合した炭素は3級炭素ですよね? ではベンゼンの炭素は何級炭素というのでしょうか?RS表示の優先順位の高い原子を考えるときのように、二重結合は同じ原子が二つ結合していると考えて、2級炭素というのでしょうか?それとも何級炭素ということ自体を考えないのでしょうか? 「黒鉛は炭素の4個の価電子のうち3個が共有結合に使われて、残りの1個は 「黒鉛は炭素の4個の価電子のうち3個が共有結合に使われて、残りの1個は正六角形の網目の層の中を移動することができる。」 と聞いて、疑問に思ったのですが、黒鉛は乾電池の炭素棒に使われています。1個の電子は層の 1)中だけしか移動できないのになぜ電流が流れるのでしょうか?(層と層の間で電流が流れるのでしょうか?) あと、「塩化ナトリウムなどのイオン結晶は電離すると陽イオンは-極へ陰イオンは+極へ移動する」と聞いたのですが、2)金属を+極と-極ではさむと金属の中の自由電子は+極へ移動するのに、なぜ金属イオン(陽イオン)はイオン結晶と同じように-極へ移動しないのでしょうか? 14族の同素体 炭素には複数の同素体がありますが、ケイ素には同素体がありません。なぜでしょうか? 原子番号が大きくなると結合距離が長くなるので、 グラファイトのようなSP2結合の結晶ができにくくなるということでしょうか? しかし、ケイ素より原子番号の大きいスズには同素体がありますよね。 ご教授願います。大学で無機化学を専攻しています 高校化学の結晶格子についての質問です。 高校化学の結晶格子についての質問です。 ダイヤモンド型の結晶格子の図があり、原子間の距離を求める問題があったのですが、正四面体の形になっている4つのCを考えた場合のれぞれの原子間距離を求めろという意味なのでしょうか?面心立方格子や体心立方格子と違い、格子中の着目する原子によって距離が異なると思うのですが。 宜しくお願いします。 分子結晶と共有結合の結晶の違いは? 分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか? 参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の 結晶ではないのですか? 結合距離について 水分子の結晶構造・・氷Ih(Ice ih) これで検索すると科学者のURLから簡単にその構造を知ることができるが、この結晶構造には『結合距離』という意味不明な空間が存在する。結合する方向に空間を保つのであるから物理的に存在していることが不可解なのである。 もう1つはこの結合距離は液体でも存在しているらしく、液体中の水分子は空間に浮いている状態を想像してしまう。この結合距離は物質ではないので圧力をかければ圧縮できそうに思えるのだが現実の水は圧縮できません。液体の水は非常に粘度が高いと書かれているのとはかけ離れたものになっていると考えます。 これはどのように解釈すればいいのでしょうか? 二酸化炭素は? 二酸化炭素は、共有結合ですよね? では、共有結合性結晶でいいのですかね? よろしくお願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
図は何度も目にしたのですが、気がつきませんでした。 ダイヤモンドの正四面体構造の図と黒鉛の平面構造の図を独立に見ていたので二つの図の結合距離を比べることを思いつきませんでした。1.5重結合になるのはベンゼン環特有のことだと思っていたので、教えていただいて大変ありがたいです。勉強になりました。