沸点の高い元素とは？

質問

沸点(もしくは融点)の高い元素とはどのようなものですか？
科学的に何か理由があるのでしょうか？
私は金属元素ではないかと考えたのですが
炭素も沸点が高いようですし・・

回答No.2

anthracene · ベストアンサー

沸点も原子または分子の間に働く力の種類によって変わりますが、理解しやすいのは融点の方だと思います。
液体状態だと、原子・分子・イオンなど構成する粒子が流動していますので、内部の状況がやや分かりにくいと思います。
理解の第一段階としては、固体の融点の変化から考えた方が、理解が早いと思います。

回答No.1

anthracene

まず、元素単体がどのような状態かが異なります。
金属は金属結晶といって、金属原子が金属結合で無限につながったものです。
また、炭素や珪素などは、共有結合結晶といい、やはり原子どうしが共有結合で無限につながっています。
これらの結合は強いため、結合を切って原子をばらばらにするのは大変です。
そのため、融点や沸点が上がります。

一方、周期表の右側の方の元素の固体は、分子結晶というものからできています。
これは、名前のままですが、分子という単位が、分子間力という弱い力で寄り集まってできたものです。
この力は、上述したような化学結合に比べるとはるかに弱いため、簡単にきれて、ばらばらの分子になってしまいます。
そのため、窒素、酸素などなど、多くの物質が室温ではガスとなっています。
固体である物質でも、ヨウ素のように容易に昇華してしまいます。

まとめると、元素単体が、原子同士が直接つながってできているものと、分子が寄り集まってできたものの二種類があります。
前者は結合が強いが、後者は弱いです。
そのため、ばらばらにして溶かす（または気化させる）のに必要なエネルギーが変わります。

お礼

いつも返答ありがとうございます
理論的な話なのでよくわかりました
結合の仕方によってちがいがでてくるのですね。
いろいろな元素の沸点を結合に注目してみてみます