化学の広場ホームページ>過去の話題>理科>導電性


(16096) 導電性

2006年10月22日(日) 20時00分

高1です。
理科の実験で砂糖と塩の導電性について調べました。
普通のままでは電気が流れないので融解させて導電性を調べたんです。
その結融けた食塩には導く電性が合ったのはは分かりました。

融ける前は両方電気を通さないのに融けた食塩は何故電気を通すのでしょうか?
砂糖と食塩の成り立ちの違いは何ですか?



(16098)  (Re:16096)
Re:導電性
シン
2006年10月22日(日) 20時58分

「電気分解」は習っていますか?
もし習っているのであれば、「融解塩電解」という言葉は知っていますか?

これがわかっていると、とても説明がしやすくなります。



(16100)  (Re:16098)
Re:導電性

2006年10月22日(日) 21時44分

電気分解は習いました。
しかし「融解塩電解」は知りません。
融解塩電解とは何ですか?



(16101)  (Re:16100)
Re:導電性
シン
2006年10月22日(日) 22時20分

塩化ナトリウムの「水溶液」の電気分解では、

NaCl → Na+ + Cl-

H2O → H+ + OH-

塩化ナトリウムと水が電離していて、これらのイオンが水溶液中を動いて電荷を運びます。これが通常の電気分解です。



これに対して、固体の塩化ナトリウムはナトリウムイオンと塩化物イオンでできているものの、イオンは自由に動くことがができません。よって、電気を導かないのですが、固体の塩化ナトリウムを融解させると、ある程度自由にイオンが動けるようになります。こうして、融解によって電荷を運ぶことができるようになったので、電気を導くことができるようになります。これが「融解塩電解」です。

水は存在しないので、塩化ナトリウム水溶液の場合のように水素は発生しません。


また、砂糖の場合はどうなっているかというと、砂糖はスクロースという分子からなる物質です。融解しても、塩化ナトリウムのように電離しないので、電気は導きません。



(16102)  (Re:16101)
Re:導電性

2006年10月22日(日) 22時26分

ありがとうございます!!

融解塩電解理解出来ました!!

塩を融解するのには融点が高くて砂糖は融点が低いのって導電性の有無に関係あるんでしょうか?
そもそも融点の高いもの低いものの違いは何処にあるんでしょうか?



(16104)  (Re:16102)
Re:導電性
シン
2006年10月22日(日) 23時02分

>ありがとうございます!!
>
>融解塩電解理解出来ました!!
>
>塩を融解するのには融点が高くて砂糖は融点が低いのって導電性の有無に関係あるんでしょうか?


何か勘違いをされているような気がします。少し心配なので補足説明を。

融点の高い、低いは導電性にあまり関係ないと思います。それよりも電離するか、しないかの方が大切です。それが砂糖(スクロース)を融解したときに導電性を持たない理由になります。下のWeb Pageの内容は読まなくてもいいので、砂糖の構造を見てみて下さい。今はあまり細かいことはいいいので、ひとつの分子なんだということが確認できればいいと思います。

http://www.colawp.com/seasonal/199901/special/index.html


塩化ナトリウムを融解したら導電性をもつのは、融解して(カチッと固まった固体から、ドロドロの液体になった)プラスの電荷をもつ陽イオンやマイナスの電荷をもつ陰イオンが自由に動けるからです。砂糖はこのような電荷を持っていないので、導電性をもたないのです。



>そもそも融点の高いもの低いものの違いは何処にあるんでしょうか?

共有結合、イオン結合、分子間力、水素結合などは習っていますか?これによって説明が変わります。



(16105)  (Re:16104)
Re:導電性

2006年10月22日(日) 23時09分

共有結合、イオン結合、分子間力、水素結合
全部習いました。
結合の種類により融点の高低が定まるんですか?



(16107)  (Re:16105)
Re:導電性
シン
2006年10月22日(日) 23時25分

>共有結合、イオン結合、分子間力、水素結合
>全部習いました。
>結合の種類により融点の高低が定まるんですか?

その通りです。

一番融点が高いグループは、共有結合でできた結晶(ダイヤモンドや二酸化ケイ素)はとても融点が高いです。原子が共有結合でつながっていて、強力に結合しています。

次に融点が高いグループがイオン結合で結晶を作っている化合物(塩化ナトリウム、フッ化カルシウムなど)です。陽イオンと陰イオンが電気的に結合していて、なかなか強く結合しています。

次のグループは金属結晶(鉄、アルミニウムなどの金属)です。

最後は分子結晶(水、スクロース、アンモニアなど)で、文字通り、分子が分子間力により結合したものです。分子間力は他の結合と比べると、とても弱いので、簡単に融解や沸騰してしまいます。


よく勘違いするのが、「分子は共有結合でできているから融点や沸点が高い」というものです。これは何がまずいかというと、分子自身は共有結合でできているが、分子同士は共有結合ではなく、分子間力で結合しているというところです。





Copyright© 2007 FCHEM All rights reserved.