問 題
イオン結晶の構造に関する次の記述の ㋐～㋓ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。なお，各イオンのポーリングによるイオン半径は表のとおりである。
「イオン結晶の構造の多くは，陰イオンが ㋐ 構造をとり，その格子の八面体間隙又は四面体間隙を陽イオンが占める構造から導かれるとみることができる。
例えば，NaCl 結晶の Na+ は，Cl– から成る格子の㋑ 間隙に，ZnS 結晶の Zn2+ は，S2- から成る格子の ㋒ 間隙に位置している。MgO 結晶は㋓と同じ型の構造をとる。」
| / | ㋐ | ㋑ | ㋒ | ㋓ |
| 1. | 最密充填 | 四面体 | 八面体 | NaCl |
| 2. | 最密充填 | 四面体 | 八面体 | ZnS |
| 3. | 最密充填 | 八面体 | 四面体 | NaCl |
| 4. | 体心立方格子 | 四面体 | 八面体 | NaCl |
| 5. | 体心立方格子 | 八面体 | 四面体 | ZnS |
正解 (3)
解 説
NaCl 結晶のイメージを思い出すと、立方体の格子が並んでいて、各頂点に Na+と Cl– が交互に並んでいるイメージを思い出すのではないでしょうか。そうすると「立方体の中心には粒子がない」ので「体心立方」ではないと判断できるのではないでしょうか。記述㋐は「最密充填」です。正解は 1~3 です。
そして、NaCl 結晶の配位子数は 6 個です。１つの Na+ に注目すれば、その周囲を 6 個の Cl– が取り囲んでいます。Na+ は「八面体」のちょうど中心に対応した場所に位置しています。
以上より、正解は 3 です。
類題 H27no22
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