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塩の結晶、水の結晶、ミョウバンの結晶

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wan********さん

2007/6/516:18:41

塩の結晶、水の結晶、ミョウバンの結晶

中学生の時、理科の授業で「塩の結晶は四角」と習いました。
なぜ、塩の結晶は四角なのでしょうか。当時の教科担任に質問すると、「その形がいちばん安定するからだよ」といわれましたが、いまいち納得がいきません。

塩の結晶はさらに小さくすることができますか？塩の結晶の構造は、塩の結晶と相似の小さな四角が集まって、一つの大きな結晶を作っているのでしょうか？

わかりやすい説明をお願いします。

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xyx********さん

編集あり2007/6/517:14:55

＞「塩の結晶は四角」

正確には正六面体（サイコロの形）です。

塩の結晶を作り出すナトリウムイオン（＋）と塩素イオン（－）の間には
クーロン力という静電気の力が働きます。
ナトリウムイオンと塩素イオンはクーロン力によって結合することが出来るのです。
ですが、クーロン力とは方向性がないために、
たった一つと結合しても不安定なのです。
つまり、上からも下からも左右からも立体配置の許される限り結合しようとします。
よって、ナトリウムイオンの周り（上下左右）に塩素イオンをひきつけ、
その結果サイコロのような形になり、安定することが出来るのです。
このような構造を、「塩化ナトリウム型構造」といいます。

------------------------------

＞塩の結晶はさらに小さくすることができますか？

塩の結晶の構造には最小単位があります。
http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter1/lecture8/lect1081.htm...
このページの「３　イオン結晶」をご参照下さい。

------------------------------

＞塩の結晶の構造は、塩の結晶と相似の小さな四角が集まって、一つの大きな結晶を作っているのでしょうか？

塩の構造の最小単位である単位格子（最小のサイコロ）が集まってひとつの大きな結晶を作ります。

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mar********さん

2007/6/521:47:14

マイナスの塩化物イオンとプラスのナトリウムイオンはあまり大きさが変わりません。
このような状態でもっとも安定に密に詰め込むと立方体（四角じゃありませんよ、
四角は平面図形です）の頂点に塩化物イオンとナトリウムイオンを交互に置いていく形になります。
もし、陽イオンがうんと大きいセシウムだとバランスが取れなくなるので
立方体の中心にセシウム、各頂点に塩化物イオンが来る形になります。

〉塩の結晶と相似の小さな四角が集まって、一つの大きな結晶を作っているのでしょうか？

食塩の場合はそうですね。
もっと対称性の悪い結晶の場合には成長しやすい方向とそうでない方向が異なっているために
最も小さい結晶の単位（単位胞といいます）の形と実際の結晶の形が同じじゃないものもたくさんあります。

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