塩化物イオンとアルカリ金属のイオン結晶の融点

質問

塩化物イオンとアルカリ金属からできたイオン結晶（KCL、NACL…）の融点は、LiCL（605℃）を除いて原子番号が増すほど低くなりますが、 （NACL=801℃、KCL=776℃など）
原子番号が小さいほどクーロン力が増すから、というのは分かります。そこでイオン半径の比から考えると、イオン結晶は陽イオンが大きく陰イオンと互いに接し、かつ陰イオンが互いに接しない状態が最も安定ですよね。同族元素では原子番号が増すほど陽イオン半径が増すので、陰イオンと接しやすく、かつ陰イオンは互いに接しにくくなるため安定になるから、塩化物イオンが共通なら、単純に原子番号が高いほど融点が高くなると思ったのですが逆なのはなぜですか。また、LiCLが最も融点が低いのも気になります。

回答No.2

phosphole · ベストアンサー

これらのイオン結晶は全て同じ空間群の結晶です。アルカリ金属イオンは全て６配位・８面体構造を取りますので、配位数などの影響よりも、イオン間の距離が重要です。クーロン力の式を考えてください。イオン間（というか電荷間）の距離が近い方が強く引き合うはずです。したがって、陽イオンのサイズが小さい方がイオン間が強固に引き合い、ばらばらになりにくくなるはずです。質問者さんはファンデルワールス力による結晶とイオン結晶を勘違いしているように思います。
さて、塩化リチウムは別の事情が生じます。
リチウムイオンはイオン結合に加えて、共有結合の性質が強く現れます。
たとえば、有機リチウムは炭素とリチウム間に強い共有結合を持ちます。
イオン結合のことだけ考えると、LiClが一番溶けにくい（＝Li+とCl-にばらけにくくなる）はずなのですが、共有結合の性質が交じることで話がややこしくなります。つまり、”LiCl"という分子として溶けるような挙動をイメージしてください。

お礼

回答ありがとうございました。
クーロン力の式を考えれば確かに電荷間の距離が近いほど互いに引き合う力も強いですね。塩化リチウムも分子として考えれば共有結合も納得できます。

回答No.1

nananotanu

原子の大きさと原子核の大きさの比はイメージできますか？

さて、陽イオンの電荷の根源は原子核に有ります。原子が大きくなる程外から見た原子核は遠くなりますね。同じ電荷が近くに在るときと遠くに在るときはどちらが強く対となる電荷と引き合うでしょうか？