分子結晶

質問

高校化学からの質問です。
「次のうち分子結晶に当てはまらないものはどれか？」という問題があり、選択肢の中に「硬いものが多い」と「水溶液には電気を通すものもある」というものがありました。
「硬いものが多い」に関しては、ドライアイスなどは（もろいけど）確かに硬いと思い、当てはまると答えましたが、間違えました。ドライアイスなどは“やわらかい”ものなのでしょうか？
また「水溶液には電気を通すものもある」に関しては、分子結晶が水溶液に溶けるということが何も思いつかなかったので、当てはまらないと答えましたが間違えました。参考書の例には“ＨＣlなどは水に溶けると電離するため、電気を通す”とありましたが、ＨＣlは二酸化炭素のように分子結晶をつくるのでしょうか？
宜しくお願いします。

回答No.4

htms42 · ベストアンサー

物質は固体、液体、気体の状態変化を起こします。
分子性物質で固体であれば分子結晶といいます。
ＨＣｌは分子です。ただ常温では気体ですからかなり冷やさないと固体にはなりません。融点は－１１４℃です。

水溶液中でイオンに解離する（イオンを生じる）物質を電解質といいます。
電解質を含む水溶液は電気を通します。
電解質にはイオン性の電解質と分子性の電解質とがあります。
酸・塩基は電解質です。分子性の酸はかなりありますので分子性の電解質もかなりあると言っていいでしょう。アンモニアやその仲間のような分子性の塩基もあります。

分子で出来ているものでも氷やドライアイスは柔らかいとは言えませんね。硬いという判断は固体でないとダメですから身近にある物質で分子で出来ているとわかっていて固体であるものがたぶん思い当たらないだろうと思います。よく出てくる分子は気体か液体のものが多いですね。硬いものが「多い」のか「少ない」のかを経験でカバーすることが難しいです。ロウのようなものであれば柔らかいということは分かります。柔らかいものの多くは分子性物質であると言うことは出来るでしょう。でもそういう柔らかいものが多数派か少数派かは化学を全部学習してからでしか分からないことです。あまり適当ではない選択肢です。
ロウは有機物です。分子性の無機物で柔らかいということを一般的に言うのは難しいです。「固体の水素の硬さがどの程度であるか」とか、「固体の酸素の硬さは？」とかを知っている人はほとんどいないでしょう。

沸点・融点が低いものが多い、ということであればもっとイメージがハッキリしています。常温で気体の物質は全て分子であると言っていいでしょう。希ガスは例外です。分子でなくて原子です。
常温で液体のものも多くは分子です。
常温で固体、液体のものでも融点と沸点の間隔（液体の温度範囲）が狭いものが多いです。水は常温で液体ですが液体の温度範囲は１００度です。分子性物質としては大きい方です。

水銀のように常温で液体の金属もありますが液体の温度範囲は４００度ほどあります。これは金属としては小さい方です。
硬さは金属でもまちまちです。ものすごく硬い金属もあれば爪で傷がつく金属もあります。

お礼

回答ありがとうございます。

＞物質は固体、液体、気体の状態変化を起こします。
　分子性物質で固体であれば分子結晶といいます。

大変参考になりました。ありがとうございます。

回答No.6

Tacosan

内容は読めませんが, アブストラクトだけなら
Crystal Structure and Phase Transition of Hydrogen Chloride
というタイトルで検索すれば出てくると思います＞#3.
それによると
・120K より上では HCl 分子がでたらめな方向を向いた体心立方構造
・それ以下では HCl 間の水素結合が効いて, ジグザグ構造を伴う斜方晶
かな.
いずれにしても, 固体HCl が分子性結晶であることは間違いないと思います.

お礼

回答ありがとうございます。
大変参考になりました。

回答No.5

noname#116453

『質問の内容だけ』からすると、質問自体に曖昧さがありますし、いわゆる「お約束」に基づいた回答をしろということになります。

しかしながら、問題の主旨として明記してるかどうかは知りませんが、「次のうち分子結晶に当てはまらないものはどれか？」という問題というのは、比較対象として、共有結合結晶とイオン結晶を想定しているのは明白です。
そう考えれば、分子結晶は他のものに比べて『硬い（固いではない）ものは少ない』ということになります。また、イオン結晶と比較すれば、「水溶液が電気を通すものは（割合として）少ない」というのは明白ですね。ただ、「電気を通すものがない」といってしまうのには違和感があります。

まあ、いずれにせよ、「お約束」ですので、深く考えることはないでしょうね。

お礼

回答ありがとうございます。

＞「お約束」ですので、深く考えることはないでしょうね

大変参考になりました。

回答No.3

noname#160321

>ドライアイスなどは“やわらかい”ものなのでしょうか？
柔らかい、硬いという基準は「不適当」でしょう。
共有結合で出来ている、ダイアモンド、黄玉(コランダム、サファイア、ルビー…酸化アルミニウムが主成分)、石英(水晶など二酸化珪素)に比して分子結晶は特に「結合力」が小さい、「生成エネルギーが小さい」と言うべきでしょう。
分子結晶を形成する基本は「ファンデルワールス力」です。
水の結晶では水素結合も加わりますが、イオン結晶に及びません。
塩化水素結晶の文献で無料のものは見つかりませんでした。^^;
OKweb系の過去問、↓
http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa2578861.html

お礼

回答ありがとうございます。
大変参考になりました。

回答No.2

Ichitsubo

「硬い」・「やわらかい」とはひっかきに対する性質です。
ドライアイスをひっかくとかんたんに傷が付くでしょう。
(というか、そもそもドライアイスは単結晶だったかなあ）
ナフタレンだとか氷砂糖だとか、分子結晶の単結晶だとよくわかるはずです。

HClも十分に冷却をすれば分子結晶を作るでしょうし、常温で気体である物質はただそれだけで分子性物質だと考えて良いのです。

お礼

回答ありがとうござます。
常温で気体のものを低温にして固体にすれば、それらはすべて分子結晶と考えてよいのでしょうか？

回答No.1

l-c_-olzzz

分子結晶は「やわらかい」です。
硬いのは共有結晶、イオン結晶です。
硬いものが『多い』とあるのに、思いついているのはドライアイスのみですよね？
1つでは「多い」とは断定できないんだと思います。
http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter1/lecture12/hint1122.html

≫ＨＣlは二酸化炭素のように分子結晶をつくるのでしょうか？
分子結晶では、原子どうしが共有結合で分子をつくっていますが、分子どうしはファンデルワールス力によって結びついています。
つまり、HClも当てはまることになります。

お礼

回答ありがとうございます。
大変参考になりました。