化合物と固溶体の違い

解決策を考えるとき、通常、水に溶解した物質が最初に頭に浮かびます。 ただし、一部の固溶体には、ある金属が別の金属に溶解した金属の組み合わせが含まれています。 真ちゅうのような合金は、日常生活で遭遇する一般的な例です。 固溶体は、別のより具体的なカテゴリにある化合物と混同しないでください。

固溶体は均質です。つまり、その組成は全体を通してほぼ同じです。 固溶体は、溶質金属と溶媒金属の両方が同様のサイズ、結晶構造、および電気陰性度の原子を持っている場合に形成される可能性が最も高くなります。 電気陰性度は、ある元素が他の元素と対になったときに電子を「捕らえる」程度の測定値です。 2種類の固溶体が形成されます。 置換固体では、溶質原子が結晶格子内の溶媒原子の代わりになります。 対照的に、格子間固溶体では、溶媒金属の原子は溶質よりも大きく、溶質原子は溶媒原子間のギャップまたは格子間空間に収まります。

化合物には、互いに一定の比率で複数の元素の原子が含まれています。 たとえば、水には常に酸素の2倍の水素原子があります。 さらに、化合物内の原子は、結合、つまり化合物の原子を一緒に保持する相互作用によって結合されます。 原子は、空間内でどのように配置されているかという点で、互いに明確な関係があります。

混合物の成分は物理的手段によって分離することができますが、化合物の成分は、結合を切断および/または形成する化学反応によってのみ分離することができます。 たとえば、鉄のやすりと汚れを混ぜると、磁石で分離できる混合物になります。 鉄粉と汚れの化学組成は変わっていません。 ただし、水を水素と酸素に分解したい場合は、水分子を結合している化学結合を切断する必要があります。 固溶体は、物理的手段で分離できる混合物の一種であるため、化合物と同じカテゴリには分類されません。

化合物の原子は常に一定の比率で存在しますが、固溶体の原子は可変の比率で存在する可能性があります。 たとえば、真ちゅうのすべての合金が同じ亜鉛と銅の含有量を持っているわけではありません。 さらに、固溶体は純粋な固体と同じ結晶構造を持っていますが、原子の空間配置は化合物の場合のように不変ではありません。 水分子は、その構成原子に対して常に同じ空間配置を持っています。 ただし、固溶体の原子はさまざまな場所で相互に置換できます。