はじめよう固体の科学

電池、磁石、半導体など固体にまつわる話をします

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鉛蓄電池:最初の充電可能な電池

鉛蓄電池は、1859年に発明された、史上初めての充電可能な電池(二次電池)です.発明から150年以上たってなお鉛蓄電池は産業で重要な存在であり、主に自動車用のバッテリーとして利用されています.

ヒ化ニッケル型構造:塩化ナトリウム型構造の親戚

ヒ化ニッケル(NiAs)型構造は、AB の組成で表される二元系物質の多くで見られる結晶構造です.あまり馴染みのない人も多いと思いますが、有名な塩化ナトリウム型構造との関連が深い重要な構造です.

金の陰イオン:環境が違えば金属だって陰イオンになる

金(Gold)とその歴史 黄金は何千年もの間、人類を魅了してきました.古代オリエント,古代中国,古代アメリカなど,地域や文明は違えど,黄金は非常に価値のある物品として,ときに王族や貴族の権力の象徴として扱われてきました.金をめぐって数多の人が奪…

VSEPR則(原子価殻電子対反発則):分子の形を決めるものは何か

世の中には様々な分子があり、それぞれ形状が異なります.価電子の反発を考慮することで分子の形状を予測するモデルが 原子価殻電子対反発モデル(VSEPR則)です.

ベガード則:格子定数と組成の関係、それは理論か近似か

固溶体のXRDを測定したとき、各組成のXRDパターンのピーク位置が連続的にずれていくことが知られています.このXRDパターンから格子定数を求め、「ベガード則」によって組成を(簡易的に)見積もることができます.

エリンガム図:金属の単体を得るために必要な情報

エリンガム図は、ある温度と雰囲気を与えたときにどのような化合物が安定に存在するかの手がかりを与えます.多くの情報を引き出せるエリンガム図ですが、見た目があまりに複雑なことが初学者を遠ざける原因となっています.

フロスト図:元素の標準電極電位をもう少し見やすく

フロスト図は、ある酸化数が他の酸化数に比べてどの程度安定であるかを視覚的に分かりやすく示した図です.標準電極電位そのものをプロットしているわけではないものの、安定性の議論をするのに向いています.

ラチマー図:元素の標準電極電位を一枚の図で

酸化されやすい金属もあれば酸化されにくい金属もあります.酸化されやすい金属の中でも、安定な酸化数は金属によって異なります.ラチマー図は、複数の酸化状態を持つ化学種の標準電極電位を表現する方法です.