ガラスと非晶質材料

単独でもガラスになり、酸化物ガラスの網目の骨格をつくる網目形成酸化物の組み合わせとして正しいものはどれか。

  1. ANa₂O、K₂O、CaO
  2. BAl₂O₃、MgO、ZnO
  3. CSiO₂、B₂O₃、P₂O₅
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正解:C. SiO₂、B₂O₃、P₂O₅

SiO₂、B₂O₃、P₂O₅、GeO₂は、陽イオンが酸素と3〜4配位の多面体をつくり、その頂点の酸素を共有してつながることで、単独でもガラスの網目になります。ザカリアセンは、陽イオンの配位数が小さいことや、多面体が辺や面でなく頂点だけを共有することなどを、ガラスになりやすい条件として挙げました。Na₂O、K₂O、CaOは網目修飾酸化物で、網目を切ってそのすき間に入り、単独ではガラスになりません。Al₂O₃やZnOは中間酸化物と呼ばれ、単独ではガラスになりにくいものの、アルカリなどで電荷が補われるとAlO₄四面体などとして網目に加わります。MgOはふつう修飾酸化物として働きます。

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