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解決策を考えるとき、通常、水に溶けた物質が最初に頭に浮かぶものです。ただし、一部の固溶体には、ある金属が別の金属に溶解している金属の組み合わせが含まれています。真鍮のような合金は、日常生活で出会う一般的な例です。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。
堅実なソリューション
固溶体は均質であり、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類似のサイズ、結晶構造、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。電気陰性度とは、ある要素が他の要素とペアになったときに電子が「ホッグ」す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、侵入型固溶体では、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隙間空間に収まります。
化合物
化合物には、互いに一定の割合で複数の元素の原子が含まれています。たとえば、水は常に酸素の2倍の水素原子を持っています。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、空間内での配置方法に関して相互に明確な関係を持っています。
混合物および化合物
混合物の成分は物理的手段によって分離できますが、化合物の成分は結合を破壊および/または形成する化学反応によってのみ分離できます。たとえば、鉄くずと土を混ぜると、磁石で分離できる混合物ができます。鉄粉と汚れの化学組成は変化していません。ただし、水を水素と酸素に分解する場合は、水分子を結合している化学結合を分解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ーには分類されません。
その他の違い
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できます。たとえば、すべての真鍮合金の亜鉛と銅の含有量が同じではありません。さらに、固溶体は純粋な固体と同じ結晶構造を持ちますが、原子の空間的配置は化合物内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。