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フッ化物カルシウムがフッ化塩素よりも融点が高いのはなぜですか?

化合物の融点は、成分粒子を一緒に保持する分子間力の強度に依存します。一般に、分子間力が強い化合物は融点が高くなります。

フッ化物カルシウム(CAF2)とフッ化塩素(CLF)はどちらもイオン化合物であり、それは、静電力によって結合された正に帯電した(陽イオン)と負に帯電した(アニオン)イオンで構成されていることを意味します。それらの融点の違いは、次の要因に起因する可能性があります。

1。格子エネルギー:格子エネルギーは、結晶格子内のすべてのイオンを分離するために必要なエネルギーです。これは、イオン間の静電力の強度の尺度です。 CAF2のイオンの電荷は、CLFのイオンの電荷と比較して(CL+で+1、F-の場合は-1)ため、CAF2はCLFよりも高い格子エネルギーを持っています。 CAF2の格子エネルギーが高いほど、イオン結合が強くなり、融点が高くなります。

2。イオンサイズ:イオンのサイズは、融点の決定にも役割を果たします。より小さなイオンは、近接性が近いため、より強力な静電相互作用を形成する傾向があります。 CAF2では、CLFの塩素(Cl+)およびフッ化物(F-)イオンと比較して、カルシウム(Ca2+)およびフッ化物(F-)イオンは小さくなっています。 CAF2のイオンサイズが小さくなると、結晶格子内のイオンのより効率的な梱包が可能になり、より強力な内部的な力とより高い融点が生まれます。

3。共有特性:イオン化合物は、隣接イオン間の電子雲の重複により、部分的な共有特性を示すことがあります。共有結合は、純粋なイオン相互作用を超えて追加の安定化力を提供します。 CAF2およびCLFの場合、CAF2はCLFと比較してわずかに高い共有特性を持っています。これは、カルシウムとフッ素の間の電気陰性度の違い(χCA -χF=3.0-4.0 =1.0)が塩素とフッ素間の電気陰性度の差よりも小さくなっているためです(χcl-χf=3.0-4.0 =1.0)。 CAF2の部分的な共有特性は、分子間力の全体的な強度に寄与し、その融点をさらに高めます。

要約すると、フッ化塩素(CLF)と比較したフッ化物カルシウム(CAF2)のより高い融点は、CAF2のより強い格子エネルギー、より小さなイオンサイズ、わずかに高い共有特性に起因する可能性があります。これらの要因は、分子間力が強くなり、フッ化物カルシウムの融点が高いことに集合的につながります。

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