答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　元の問題へ　　


Iの答

　固体アルミニウム内の結合は金属結合で, 自由電子 (すなわち, 非局在化された原子価電子) が結晶内に存在する。そこに直流電気の正負の電極を設定すると, 負電荷を持つ自由電子は容易に正電極へ移動し, 負の電気ポテンシャルの領域から正のポテンシャル領域へ流れ, 個体のアルミニウムは電気の導体として作用する。


II


　i の答


　無水塩化アルミニウム ： 分子間結合と分子内の共有結合。

　無水フッ化アルミニウム ： イオン結合。


　ii の答

　　無水塩化アルミニウム ： 分子間の分散力による分子間結合とそして各分子内においては原子間の外殻を満たす電子による共有結合。共有結合において原子のその電子と原子核の間には引力が存在する。

　無水フッ化アルミニウム ： 反対に荷電されたイオン間の静電気力によるイオン結合。そのイオンは原子間の電子転移の結果によるものである。


　iii の答

　物質の融解温度は物質中の粒子 (すなわち, イオン, 原子, および分子) の結合強度に依存する。フッ素とアルミニウムにおいて,

　簡略の電子構造 … フッ素： 1s²2s²2p⁵, アルミニウム： [Ne]3s²3p,
　そして
　電気陰性度 … フッ素： 4.0 (全ての原子の中で最大値), アルミニウム： 1.5.

　そこで, フッ素がアルミニウムと結合するとき, 3つのフッ素原子は 1つのアルミニウム原子から 3つの電子を受け取り 3つの陰イオン, 3F^-, そして 1つの陽イオン, Al³⁺, を生じ, 安定なネオンと同じ電子構造を持つ。かくして, フッ素とアルミニウム間の結合は静電気力による強いイオン結合を形成するので, 無水フッ化アルミニウム中のフッ化物イオンとアルミニウムイオン間の結合は高い融解温度を導く。



[英文]

[Answer]


Answer of I

　The bonding in solid aluminum is a metallic bond; free electrons (i.e. the delocalized valence electrons) are present in the solid. When we set both of the positive and negative poles for electric direct-current on the solid, the free electrons with negative charge move easily to the positive pole, flow from a region negative electric potential to a region of positive potential, and so the solid aluminum works as a conductor of electricity.


II　


　Answer of i


　Anhydrous aluminum chloride ： Intermolecular bond and covalent bond in molecule.

　Anhydrous aluminum fluoride ： Ionic bond.


　 Answer of ii


　Anhydrous aluminum chloride： Intermolecular bonds by disperse forces between molecules and covalent bonds by sharing electrons to attain full outer shells between atoms in each molecule. There is an attraction between these electrons and the nuclei of atoms in covalent bond.

　Anhydrous aluminum fluoride： Ionic bonds by electrostatic forces between oppositely charged ions. The ions are the result of electron transfer between atoms.


　Answer of iii


　Melting temperature for a substance depends on bond-strength between particles (i.e. ions, atoms, and molecules) in the substance.

　In fluorine and aluminum,

　shorter form of electronic structure … fluorine: 1s²2s²2p⁵, aluminum: [Ne]3s²3p,
　and
　electronegativity … fluorine: 4.0 (the largest value of all atoms), aluminum: 1.5.

　So, when fluorine combines with aluminum, three atoms of fluorine accept three electrons from one atom of aluminum to produce the three negative ions, 3F^-, and one positive ion, Al³⁺, to have the same electronic structure as stable neon.
　Thus, as the bond between fluorine and aluminum forms a strong ionic bond by electrostatic force, the bonding between fluoride ions and aluminum ions in anhydrous aluminum fluoride leads to a high melting temperature.