化学の素朴な質問 元素とか分子間力とか。

質問

化学にくわしくないものです。

（質問１）元素の中で常温で気体のものはいくつありますか。

※とりあえず、単体の分子、そよびネオンとかアルゴンとかのなんというのでしょうか、元素気体？に限定した場合。

（質問２）それでなぜ常温で気体なのかということを考えた場合、次のように推測するのですが、実際どうなのでしょうか。

なぜ常温で気体なのかということについて、
分子間力が小さいからでしょうか。結合力が小さいということになりますから。

分子間力が小さいということはその元素の原子量が小さいということと比例していると考えていいのでしょうか。なぜかというと、原子量が大きいということは原子核のクーロン力が大きいと推測されますから。

もっともアルミニウムなどは原子量が小さいですが、金属結合で自由電子が「かすがい」の役割を果たすので常温では気体や液体にならない。

このように考えると、金属元素は常温では固体であると推測できます。

そして、非金属元素においては、酸素やフッ素は常温で気体ですが、

しかし、炭素やケイ素は固体ですが、これは気体で存在出来るのは分子になれるもので、

炭素やケイ素は分子にならない。
巨大分子ですから、やっぱり結合力が強い。だから固体である。

というか、炭素やケイ素は原子の結合手が4本ですから単体の分子にはなりにくそう。

もっとも、化合物としては二酸化炭素や二酸化ケイ素（こんなのがあるのかどうかわかりませんが、炭素が酸素と結合出来るということは、ケイ素も酸素と結合できそう。原子価というのか忘れましたが、結合手は同じ4本ですので。）という分子になれます。

しかも分子間力は弱いと推測（単に分子量があまり大きくないという理由から）されますので、これは常温で気体になれる。

けれど、なぜ二酸化炭素は液体になれないのか。（←素朴な疑問が湧いてきました。ただ今回この疑問は無視してください。とりあえず、上記のことに集中したいと思います。）

なるべくわかりやすく説明できる方がおられれば宜しくお願いします。

※わかりやすく説明について。　　物理を定性的に考えることがあると思うのですが、そういったアプローチですと助かります。あまり専門的な話は分かりません。よろしくお願いします。

回答No.1

Ichitsubo · ベストアンサー

(質問1)そんなもの周期表を見て数えてください。考え方はすでにできているのですから
(質問2)その考えでＯＫです。

二酸化炭素やヨウ素、ナフタレンなど昇華性の大きな物質は、
いずれも対称性の高い分子であることが共通しています。
で、二酸化炭素は液体になれないというのは間違いです。
5.1気圧以上の圧力下では液体になります。

お礼

ありがとうございます。

考え方があっているのかどうかと思っていましたので。

そういえば、液化酸素とか液化窒素とかありました。たぶん消化器の中身も

二酸化炭素が入ってたような。