融点は物質の性質を示す重要な指標です。金属、無機塩、有機化合物など、さまざまな物質の融点は大きく異なります。本記事では、代表的な物質の融点に関する10問のクイズを紹介します。塩化ナトリウムの高融点、純水の0℃融点、金属の中でもタングステンの高融点、水銀の低融点など、物質の結合様式や組成がどのように融点に反映されているかを学べます。化学の基礎知識を確認しつつ、物質の性質に関する理解を深めていただければと思います。
Q1 : ハロゲン元素（単体）で、常温で固体となり融点が最も高いものはどれか？
常温で固体となるハロゲン元素として融点が最も高いのはヨウ素（I2）で、融点は約113.7°Cです。ハロゲンの融点は分子量の増加に伴いロンドン分散力が強くなるため上昇する傾向があり、フッ素や塩素は非常に低い融点や気体、臭素は液体、ヨウ素は固体となります。ヨウ素は昇華しやすい点にも注意が必要です。
Q2 : アルミニウム（Al）の融点はおおよそ何度か？
アルミニウムの融点は約660.3°Cです。軽金属であるアルミは比較的低い温度で溶けるため、溶融や鋳造が容易であり、工業的に広く利用されています。合金成分や不純物は融点を変化させ、例えばアルミ合金の加工温度設計ではこれらの変化を考慮する必要があります。純アルミの標準融点は約660.3°Cです。
Q3 : 一般に、分子の対称性が高い場合、融点はどうなる傾向があるか？
分子の対称性が高いと分子同士が規則正しく密に配列しやすく、結晶中での充填効率が良くなるため一般に融点は高くなる傾向があります。対称性により回転や配向が揃いやすく、結晶格子中の安定化が進むためです。ただし分子間力の種類や分子量、分岐など他の因子も融点に影響するため絶対則ではなく例外も存在します。
Q4 : 純粋な水の融点は何度か？
純粋な水（標準大気圧下）の融点は0°Cです。これは標準的な氷の凍結点と一致します。ただし不純物（溶質）や過冷却、圧力変化によって融点は低下または変化することがあります（凝固点降下）。また水は異常な密度挙動（4°Cで最大密度）や多形性（氷の複数の多形）を示すため、実験条件により観測される挙動が異なる点に注意が必要です。
Q5 : 金（Au）の融点はおおよそ何度か？
金（Au）の融点は約1064°Cです。金属結合により自由電子が存在し、金属格子全体で結合が分布するため、比較的高い融点を示しますが、鉄やタングステンなどの遷移金属よりは低めです。宝飾や合金加工での溶解や鋳造温度設計にはこの値が基準となります。純度や合金成分により融点は多少変動しますが、単体金の標準値は約1064°Cです。
Q6 : 結晶性物質において、格子（結晶）格子エネルギーが大きい（強い）場合、一般に融点はどうなるか？
格子エネルギーが大きい、すなわち結晶中の原子・イオン間の結合が強い場合、融点は一般に高くなります。格子を崩して液体状態に移行させるためにはより多くのエネルギー（熱）が必要だからです。典型例として、強いイオン結合を持つNaClやMgOは高融点になります。ただし分子結晶や水素結合、多形性などの因子により例外が生じることがある点も留意すべきです。
Q7 : ナトリウム（Na）の融点はおおよそ何度か？
金属ナトリウムの融点は約97.8°C（約98°C）です。アルカリ金属は典型的に低い融点を示し、カリウムは約63.5°C、ルビジウムやセシウムはさらに低い値となります。ナトリウムは室温では固体ですが比較的低温で溶けるため、取り扱い時は温度管理や酸化・水分との反応に注意が必要です。合金や不純物でも融点は変化します。
Q8 : 次の金属のうち、融点が最も高いのはどれか？
示された金属中ではタングステン（W）の融点が最も高く、約3422°Cです。タングステンは周期表で最も高い融点を持つ金属の一つであり、高温での強度や耐食性から放電管や高温材料に用いられます。他の金属、例えば鉄は約1538°C、銅は約1085°C、金は約1064°Cといった値で、タングステンが突出して高い融点を示します。
Q9 : 水銀（Hg）の融点は約何度か？
水銀（Hg）の融点は約−38.83°Cです。このため常温（室温）では液体として存在します。元素として常温で液体なのは水銀とブロム（液体ハロゲン）など限られた例です。低温で固化させると金属結晶になりますが、扱いは毒性や蒸気圧の観点で注意が必要です。圧力や純度により融点はわずかに変動します。
Q10 : 食塩（NaCl）の融点はほぼどれか？
食塩（塩化ナトリウム）の融点は約801°C（正確には約801°C）です。NaClはイオン結晶であり、Na+とCl−のクーロン引力に基づく強い格子エネルギーを持つため、融点が非常に高くなります。水の0°Cや有機化合物の低い融点とは対照的に、イオン結晶はイオン間引力を断ち切るために高温が必要です。純度や圧力で微小な変動はありますが、一般的な値として801°Cが正しい代表値です。
まとめ
いかがでしたか？ 今回は融点クイズをお送りしました。
皆さんは何問正解できましたか？
今回は融点クイズを出題しました。
ぜひ、ほかのクイズにも挑戦してみてください！
次回のクイズもお楽しみに。
