結晶とは?
けっしょう
結晶とは、原子・分子・イオンが規則正しく繰り返し配列した固体の構造で、独自の形や物性を持ちます。
結晶(けっしょう)とは、構成粒子(原子・分子・イオン)が三次元的に規則正しく周期的に並んだ固体のことです。この規則的な配列を「結晶格子(けっしょうこうし)」と呼び、その繰り返し単位を「単位格子」と言います。
結晶はその結合の種類によって以下のように分類されます。
- イオン結晶—塩化ナトリウム(食塩)などのように陽イオンと陰イオンが交互に並んだもの
- 共有結合結晶—ダイヤモンドや水晶のように原子が共有結合で網目状に結びついたもの
- 金属結晶—鉄や銅など金属原子が配列し自由電子が流れるもの
- 分子結晶—ドライアイス(二酸化炭素)やナフタレンなど分子が分子間力で集まったもの
結晶は外部から同じような力を加えても特定方向にしか割れない「へき開」という性質や、光を屈折・分散させる特有の光学的性質を示します。雪の結晶(氷)はすべて六角形の対称性を持ちますが、細部の模様は一枚一枚異なるとされ、自然界の美しさの象徴として知られています。
工業的にも結晶は重要で、半導体産業では超高純度のシリコン単結晶が電子部品の基盤として使われています。また医療・化学分野ではタンパク質の結晶構造解析が新薬開発に欠かせない技術です。
使い方・例文
砂糖水をゆっくり冷やすと砂糖の結晶が析出する様子、雪の結晶を顕微鏡で観察する理科の実験などで「結晶」という言葉が登場します。
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