金属の結晶構造と充填率 令和元年度 問20 無機化学及びセラミックス

金属やその結晶に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。

正答
④ 六方最密充填構造の単位格子に含まれる原子の数は3個である。

金属元素の大部分は、六方最密充填構造または立方最密充填構造です(1番)。それぞれ充填率は74%で最接近粒子数は12個です(3番)。

立方最密格子を斜めから見ると、面心立方格子になります(2番)。

結晶の最小繰り返し単位を、単位格子と呼びます。

六方最密充填構造の単位格子に含まれる原子数は2個((側面1/2個×8か所+角1/6個×12か所)/3)です(4番)。3個ではありません。各原子は周囲の12個の原子と接触します。六方最密充填のみ六角柱の1/3本分が単位格子となります。

体心立方格子に含まれる原子数は2個(中心1個+角1/8個×8か所)です。各原子は周囲8個の原子と接触します(5番)。

項目体心立方格子面心立方格子六方最密構造
単位格子中の原子の数2個
(中心1個+角1/8個×8か所)
4個
(側面1/2個×6か所+角1/8個×8か所)
2個
※六角柱の1/3本分が単位格子となる
((側面1/2個×8か所+角1/6個×12か所)/3)
接触する原子の数81212
充填率68%74%74%

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