1辺aの立方体に質量mの内部構造のないNコの同種粒子からなる気体がある。
一粒子のエネルギー準位は次のように書ける。
E=h・h(nx・nx+ny・ny+nz・nz)/(8ma・a)
hはプランク定数。nx,ny,nzは自然数。

という問題で
「一分子の基底状態と励起状態の縮退度はそれぞれいくらか」
というのがテストで出たんですがわかりませんでした。
答えあわせをしてくれないので困ってます。
どなたかわかる方いませんか?教えてください(泣

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A 回答 (1件)

大学生なのでしょうか。

だとしたら、かいつまんで説明します。
私もちょうど一年前、大学の統計熱力学で学んだので、ちょっとだけ覚えています。
ただし、記憶が曖昧なんで、他の人の書き込みも参考にしてみて下さい。

縮退度を最も分かりやすく考えるなら、「場合の数」や「組み合わせの数」と
置き換えるといいでしょう。詳しくは物理化学とかのテキストを読んで下さい。

基底状態は(nx,ny,nz)=(1,1,1)
ですよね。この場合は、nx=ny=nz=1が条件なので、このエネルギー状態ってのは
1通りしかありませんね。だから、縮退度は1です。
一方、基底状態は、nx,ny,nzのどれかが1→2に励起した状態のことですよね。
だから、励起状態は(nx,ny,nz)=(2,1,1),(1,2,1),(1,1,2)
の3通りが考えられます。つまり、縮退度は3です。
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    • 1
この回答へのお礼

どうもありがとうございます。
まさに統計力学の問題なのですが、どうやらそれであっているようです。
お世話になりました。

お礼日時:2001/07/18 07:44

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Q中1の娘の悩みです。冬の秋田の服装事情について。

中学1年の娘の悩みについてご相談させていただきます。
今年4月、転勤で秋田へ引っ越して参りました。
娘は現在、秋田市内の私立女子校に通学致しております。
妻とは死別致しまして、私と2人の父子家庭です。

秋田の冬は大変寒く雪深いとのことで、私自身も、「雪道で運転できるのだろうか」など、冬を迎えるにあたり不安を抱いておりますが、先述の娘は、さらに大きな悩みを抱えております。
と申しますのも、こちらの学校では、冬の防寒対策として、ほとんどの生徒さんがタイツを着用されるようなのですが(インターネットで知った情報のようです・・・)、娘は、ナイロンなどの化繊に対しアレルギーがあり、着用が困難なのです!

娘は、ほとんどの同級生が着用している中で着用しない状態になると、目立ってしまい、仲間はずれにされてしまうのではないかと心配をしております。
秋田でのはじめての冬を迎えるのを怖がっております。

そこで。何点か質問させて頂きます。
1.本当に秋田の中高は、ほとんどの生徒さんがタイツを着用しているのでしょうか?
(生徒手帳を確認してみましたが、校則に明確な規定は無い様でした。)
2.着用はいつ頃から始まるのでしょうか?(それまでに対応しなくてはと考えております)
3.もし着用しなくてはならない場合。化繊以外で出来たタイツというのはあるのでしょうか?
※小さなお子さんの履くような「毛のモコモコなタイツ」はイヤだと娘が言っておりますので、出来るだけ、一般的なタイツに近い質感の物があれば幸いです。


男親というのは、こういう時に全く役に立たないもので・・・。
本当に情けない限りです。
学校からは、まだタイツ着用に関して連絡は来ていないようなので、勇み足かも知れませんが。
心配する娘の姿を見ておりますと、何か事前に私が対応できることはないかと考えております。

大変些細な質問で、お目汚しなのは重々承知いたしておりますが、仕事の都合などで、授業参観などにも参加できず「普通の子」とは違う状態に娘を置いてしまっており、解決出来ることであれば、解決したいという思いから投稿させて頂きました。


秋田の事情にお詳しい方をはじめ、皆様の情報・アドバイスを何卒宜しくお願いいたします。

中学1年の娘の悩みについてご相談させていただきます。
今年4月、転勤で秋田へ引っ越して参りました。
娘は現在、秋田市内の私立女子校に通学致しております。
妻とは死別致しまして、私と2人の父子家庭です。

秋田の冬は大変寒く雪深いとのことで、私自身も、「雪道で運転できるのだろうか」など、冬を迎えるにあたり不安を抱いておりますが、先述の娘は、さらに大きな悩みを抱えております。
と申しますのも、こちらの学校では、冬の防寒対策として、ほとんどの生徒さんがタイツを着用されるようなのですが...続きを読む

Aベストアンサー

こんばんは。
すごく優しいお父さんですね。
ちょうど成長期で体つきも変わったりで下着類にも頭を悩ませていらっしゃるのではないかと心配してしまいます。
うちも近い雪国の中1の娘がいます。今はまだ紺のハイソックスですが、冬はやはり黒タイツらしく、やだなー、おばさんみたいと本人は言っています。きちんと事情をお友だちが理解してくれるような環境なら心配ないですよ。同じじゃなくても大丈夫。うちも東京から越してきたので少し目立ってはじめはみんな身構えたそうですが、友達に恵まれ、なんかあればかばってくれて、何だかんだ助けてもらってます。近所にでも、少しお姉さん的なお知り合いができるといいのかなと感じました。おとうさんに言いにくい買い物や、今回のようなタイツ探しにも少し大人のお姉さんがいると娘さんも気が楽になりそうですよね。私は雪国育ちで学生時代はミニスカートに素足ルーズソックス、冬はブーツでしたが、若いからか寒かった印象はないです。
タイツに関しては知識が乏しく、質問の答えにならなくてすみません。
とても素敵なお父さんにコメントせずにいれませんでした。
これからも大変でしょうが、娘さんも幸せだと感じてると思います。

こんばんは。
すごく優しいお父さんですね。
ちょうど成長期で体つきも変わったりで下着類にも頭を悩ませていらっしゃるのではないかと心配してしまいます。
うちも近い雪国の中1の娘がいます。今はまだ紺のハイソックスですが、冬はやはり黒タイツらしく、やだなー、おばさんみたいと本人は言っています。きちんと事情をお友だちが理解してくれるような環境なら心配ないですよ。同じじゃなくても大丈夫。うちも東京から越してきたので少し目立ってはじめはみんな身構えたそうですが、友達に恵まれ、なんかあ...続きを読む

Q基底状態と励起状態について

基底状態にエネルギーを与えて、励起状態になる過程で回転や振動のような運動が起こるのでしょうか。それとも、励起状態からエネルギーを放出し、基底状態に戻る過程で回転や振動のような運動がおこるのでしょうか。

Aベストアンサー

基底状態にエネルギーを与えて、励起状態になった『あと』で、回転や振動のような運動が起こります。回転や振動のような運動が起こっている状態を励起状態と呼ぶ、と考えた方が分かりやすいかもしれません。エネルギーを与えて励起状態になる過程の『途中』は、何が起こっているかよく分からないので、どのような運動がおきているのかを考えないのがふつうです。

励起状態からエネルギーを放出して、基底状態に戻ったあとは、回転や振動のような運動は止みます。回転や振動のような運動が起こってない状態を基底状態と呼びます。エネルギーを放出して基底状態に戻る途中の運動については、考えないのがふつうです。

Q親子マラソン この冬〜春 5歳の娘と母娘で参加できる大会があれば教えてください。 静岡県富士市在住で

親子マラソン
この冬〜春
5歳の娘と母娘で参加できる大会があれば教えてください。
静岡県富士市在住です。

Aベストアンサー

http://www.runnersbible.info/DB/DB22.html

どうぞ。

親子に印があって、5キロ10キロの設定があるタイトルから選べばよいのでは。

ただ静岡マラソンのファンランとか人気あるものはすでに予約埋まっていますしね。

ただ、5歳かあ。冬~春、ちょうどインフルエンザシーズンなので。
ちょっとイベント事&疲れ&人ごみ、というのはちょっと心配ではありますね。

Q面心立方格子と立方最密格子について。

面心立方格子って立方最密格子からできてるらしいことはなんとなく理解しました。
大学の化学の宿題レポートで、面心立方格子が立方最密格子によってできることを図で説明しろという問題が出ました。
いろいろ考えてるのですが、やっぱわかりません。どこかでわかりやすく説明されてるサイトとかあったら教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

 結晶構造は、原子の層の積み重なり方によって決まります。
 格子定数(立方体の一辺の長さ)をa、原子の直径をdとすると、面心立方格子の場合はa=(√2)d=1.41d、体心立方格子の場合は、a=(2/√3)d=1.15dとなります。つまり、原子の直径が同じであれば、面心立方格子の方が格子定数が大きいのです。
 これより、充填率が求めれます。

(充填率) = (立方体内の原子の体積) / (立方体の体積)

 計算は省略しますが、面心立方格子は74%、体心立方格子は68%です。面心立方格子の方が体心立方格子より原子が詰まっています。
 ちなみに立方格子ではありませんが、六方最密格子も面心立方格子と同じく充填率は74%です。

http://www.tg.rim.or.jp/~kanai/chemist/chemlab/cry01.htm

(PowerPoint)
http://www.ek.u-tokai.ac.jp/dl/katayama/1.2(%8B%E0%91%AE%8C%8B%8D%87%82%DC%82%C5).ppt

参考URL:http://www.tg.rim.or.jp/~kanai/chemist/chemlab/cry01.htm

 結晶構造は、原子の層の積み重なり方によって決まります。
 格子定数(立方体の一辺の長さ)をa、原子の直径をdとすると、面心立方格子の場合はa=(√2)d=1.41d、体心立方格子の場合は、a=(2/√3)d=1.15dとなります。つまり、原子の直径が同じであれば、面心立方格子の方が格子定数が大きいのです。
 これより、充填率が求めれます。

(充填率) = (立方体内の原子の体積) / (立方体の体積)

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Q冬の雪山登山と他のお手軽レジャーの危険度

冬の雪山登山と他のお手軽レジャー、例えばドライブ、海水浴、サーフィン、スキー、ジョギングなどとは同じ危険度のレジャーと言えますか。

雪山登山では時々遭難者が出ますが、他のレジャーでも時々事故が有ります。
時々事故が有るということは同じ危険度かあるいは他のお手軽レジャーのほうがやる人が沢山いるので事故率もそれだけ多くなるので危険、雪山登山はやる人が少ないので事故率も少ないので安全度が高い、という理屈は通ると思いますか。

Aベストアンサー

あなたのおっしゃっている理屈は明らかに通らないものと思われます。
どちらも時々事故が出るから同じ危険度なんて安易な発想はしない方が良い。

冬の雪山登山は熟練者がほとんどでありスタートは初心者でも熟練者との同行で事故が少ないと言って良い。
しかし熟練者といえども自然の脅威にはかなうはずもなく冬の雪山での遭難のニュースはたくさん出ていることと思います。

ドライブ、海水浴、サーフィン、スキー、ジョギングはほとんどが怪我どまりで済みますが、冬の雪山登山は生死のどちらかもしくは見つかっても重度凍傷で腕や脚の切断というリスクを持っています。
明らかに冬の雪山登山の方が危険度が高いです。

あなたのおっしゃっていることは冬の登山を、そして登山家をバカにしていると感じざるを得ません。

Qサリチル酸C7H6O3は水溶液中でC7H6O3→C7H5O3-+H+のように電離する。サリチル酸の1

サリチル酸C7H6O3は水溶液中でC7H6O3→C7H5O3-+H+のように電離する。サリチル酸の10.0mM水溶液のpHは2.57であった。サリチル酸のpKaを求めよこの問題の解き方を途中式を含めて詳しく教えてください

Aベストアンサー

サリチル酸の解離平衡は次式で表される。
 HX=H^++X^- (1) この解離定数はK_a=[H^+ ][X^- ]/[HX] (2)
この平衡では常に次の質量バランスと電荷バランスが成り立つ。
  Xの化学種の総量は一定であるから
 A=[HX]+[X^- ] (3)
  Aは最初に調製した酸溶液の濃度 ここでは10.0mol/Lである。
  正電荷と負電荷のバランスは
 [H^+ ]=[X^- ]+[〖OH〗^- ]=[X^- ]+K_w/[H^+ ] (K_w=[H^+ ][〖OH〗^- ]=〖10〗^(-14)) (4)
ここで(2),(3),(4)より次式を得る。
[X^- ]=[H^+ ]-K_w/[H^+ ] [HX]= A-[X^- ]=A-[H^+ ]+K_w/[H^+ ] (5)
 この問題に於いて最初の10.0mol/L溶液のpHが2.57で有る時、式(2)からは
 K_a=[H^+ ][X^- ]/[HX] =[H^+ ]([H^+ ]-K_w/[H^+ ] )/(A-[H^+ ]+K_w/[H^+ ] ) これに与えられた数値 A=10.0×〖10〗^(-3) [H^+ ]=〖10〗^(-2.57)を代入すれば
  解離定数を計算できます。計算はご自分で 確認してください。
計算のこつは10のマイナスの指数で非常に小さな数は省略して近似計算をすることです。
化学の計算問題は根気です。

サリチル酸の解離平衡は次式で表される。
 HX=H^++X^- (1) この解離定数はK_a=[H^+ ][X^- ]/[HX] (2)
この平衡では常に次の質量バランスと電荷バランスが成り立つ。
  Xの化学種の総量は一定であるから
 A=[HX]+[X^- ] (3)
  Aは最初に調製した酸溶液の濃度 ここでは10.0mol/Lである。
  正電荷と負電荷のバランスは
 [H^+ ]=[X^- ]+[〖OH〗^- ]=[X^- ]+K_w/[H^+ ] (K_w=[H^+ ][〖OH〗^- ]=〖10〗^(-14)) ...続きを読む

Q娘婿と些細な喧嘩をしてしまい娘婿は怒ってもう孫達を2度と会わさない、もう私とは一切関わりたくないとラ

娘婿と些細な喧嘩をしてしまい娘婿は怒ってもう孫達を2度と会わさない、もう私とは一切関わりたくないとラインで言って来ました。元々は娘が夜のバイトに言って客と不倫してしまい、娘婿とは離婚をして子供達4人を自分の実家に連れて行きました。元々は娘が悪いのですが私も娘かわいさあまり余計な事を元婿に言ってしまいました喧嘩になり、ラインで子供達と2度と会わさない、私とは一切関わりたくないと言われました。私はぶち切れて喧嘩をしてしまい私が送ったラインも返信してくれなくなりました。元々元婿は嫌いだったのですが子供達がかわいそうです。元婿の母親も怒ってしまい2度と娘と逢わすなと言ってる始末です。私は要介護の母親を抱えてとても子供達を引き取る事が困難なため渋々元婿の実家に引き取ってしまいました。私も気になって元婿の実家のそばに行きましたが向こうの家族に見られたらしく2度と来るなと言われました。私がかい性なしで悔しいです。向こうは子供達を引き取ってるから強気です。もう2度と孫達に会えないと生きてる価値無しで死にたくなりまません。もういっそのこと諦めて生きていくか、もう高齢の母親と心中しようと思っています。近所には上の子の同級生がいるので恥ずかしいです。だから外にでるのもいやでゴミすても誰かに見張られているのかと思い捨てにいくのも嫌です。いらんことを言う近所の噂話大好きなオバハンもいます。私はもう気が狂いそうです。どうかよきアドバイスを願います。誹謗中傷はご遠慮下さい。

娘婿と些細な喧嘩をしてしまい娘婿は怒ってもう孫達を2度と会わさない、もう私とは一切関わりたくないとラインで言って来ました。元々は娘が夜のバイトに言って客と不倫してしまい、娘婿とは離婚をして子供達4人を自分の実家に連れて行きました。元々は娘が悪いのですが私も娘かわいさあまり余計な事を元婿に言ってしまいました喧嘩になり、ラインで子供達と2度と会わさない、私とは一切関わりたくないと言われました。私はぶち切れて喧嘩をしてしまい私が送ったラインも返信してくれなくなりました。元々元婿は...続きを読む

Aベストアンサー

言ったほうは些細な事と思うものです。
言われた方は生涯許せないことだったりします。

夜のバイトに行かせた元婿さんにも責任はあると思うけど、不倫した娘さんがやっぱり悪いでしょう。
しばらくは大人しくしてる事だと思いますよ。
生きてればきっと孫に会える時がきますが、死んだら本当に会えないですよ。

Qエチレン(C2H4)m3/Hをkg/Hに換算

エチレン(C2H4)があります。エチレンは工業上極めて重要な化学物質で有名です。

圧力は1.32MPaで温度が19.5℃とします。

そこでエチレンの換算方法について教えてください。

(1)エチレンが112m3/H流れていた場合、Kg/Hに換算する方法は?

(2)エチレン1399Nm3/H流れていた場合、Kg/Hに換算する方法は?

良く分かりませんので、回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ということは、
1.32MPa、19.5℃において、
1) エチレン112m³/h 流れていた場合、一時間あたりの質量 (kg/h)に換算しなさい。
2) エチレン1399Nm³/h 流れている場合に、一時間あたりの質量 (kg/h)に換算しなさい。
なお、標準時様態はSATPを使用するものとする。
 SATP:298.15 K)(10⁵ Pa)  24.8L  0.0248m³
 用語説明) Nm³(ノーマル・リューベ)標準状態(SATP)のときの体積(m³)

換算に必要な値
m³=10³L
Cの原子量 12.01
Hの原子量 1.008
0℃ = 273.15 K
エチレンの化学式:C₂H₆

です。自分で解いてみましょう。
1.32MPa 1.32×10⁶Pa
19.5℃  19.5+298.15 = 317.65 ≒ 317.7 (K)
PV/T = P'V'/T' より、V = V'(P'/P)(T/T')ですから、
モル数は、
X = V/298.15 = 112{(1.32*10⁶)/(10⁵)}(298.15/317.65)/298.15
       = (112*1.32*10⁶)/(317.65*10⁵)
       = (112*1.32*10)/317.65
それにエチレンの分子量を掛け合わせるとg数がでますから、kgになおす

2)上の逆算になります。SATPであらわされた体積ですから、そのまま0.0248で割ってモル数を出して分子量をかければよい。

ということは、
1.32MPa、19.5℃において、
1) エチレン112m³/h 流れていた場合、一時間あたりの質量 (kg/h)に換算しなさい。
2) エチレン1399Nm³/h 流れている場合に、一時間あたりの質量 (kg/h)に換算しなさい。
なお、標準時様態はSATPを使用するものとする。
 SATP:298.15 K)(10⁵ Pa)  24.8L  0.0248m³
 用語説明) Nm³(ノーマル・リューベ)標準状態(SATP)のときの体積(m³)

換算に必要な値
m³=10³L
Cの原子量 12.01
Hの原子量 1.008
0℃ = 273.15 K
エチレンの化学式:C₂H₆

です。自分で解いてみましょ...続きを読む

Q娘の夕食が2度になってしまいます・・

現在1歳9ヶ月の娘がおります。
食欲が旺盛で食べ物には目がありません。

今回質問したいのは、
娘の夕食が2度になってしまう事です。

主人がだいたい8頃に帰ってくるのですが、お昼からこの時間までは我慢出来ないので私と娘は先に6時頃夕食を食べてしまいます。
しかし、主人が帰ってきてから食事をテーブルに並べると娘もまた一食分ほどの量を食べてしまいます・・。

主人の帰りがもっと遅ければ、寝かしつけてしまうという手もあるのですが・・子供と一緒にたべる夕食を楽しみにしているので頑張って早く帰ってきてしまいます。。

主人は「まだ赤ちゃんなんだから食べ過ぎたってそのうちやせるよ」とまったく娘の体型には気にしている様子はありませんが、すでに13キロもあるし(身長は87センチです)私としては将来肥満になってしまうんじゃないかと不安でたまりません。


子供が2度の夕食になってしまってる方どなたかいらっしゃいますか?
過去にでも結構なので経験のある方、改善方法があったら教えてください。

Aベストアンサー

こんばんは。canachocoです。

野菜であれば、炭水化物よりは太りにくいとは思いますが、
たとえどんな食材でも 与えすぎは禁物。
一日でバランスをみて、あげてくださいね。

カロリーの低いものを多量にあげるよりも、
なるべく噛みごたえのあるもので 少量でもよく噛み 満腹感を得るほうがいいと思います。

また、食事をいっぺんに出すのではなく、
一食分の半量をおかわりとしてとっておき、おかわりも含めて一食分にするのもひとつ。

たとえばコース料理のように、
最初に噛みごたえのあるものや、お野菜を最初にだして、
そのあとでごはんや好きなおかずを出すのもひとつです。

ご主人は、晩酌しながらごはんを食べるんですね。
おつまみと晩酌をいっぱい引っかけたところで、一度テーブルをきれいにしてはどうですか?

「はい ごちそうさまだね」と 片付けてみせて、お母さんといっしょにねんねするお部屋へ。
そのあと 支度しておいたごはんを食べてもらいましょう。

どうしても一緒によるごはんを食べたいのであれば、毎日ではなく週末にしてもらいましょう。
お父さんが早く帰ってきた日には 一緒に遊んでもらうことだって、お子さんにとっては楽しみのひとつ。
食べること以外の楽しみを教えてあげるのも、ごはんばかりに執着させない ひとつの方法です。

お昼寝ですが、夜に響かないように2時間ほどで起こすと、そのあとのリズムが整うこともあります。

午後遊びも歩いて出かけ 外で体を動かして遊べば、おふろに入り、ごはんを食べ終わった頃には眠たくなるはずですよ。
ぜひ試してみてください。

babycomcomさんのおうちにあったリズムが見つかるといいですね。

こんばんは。canachocoです。

野菜であれば、炭水化物よりは太りにくいとは思いますが、
たとえどんな食材でも 与えすぎは禁物。
一日でバランスをみて、あげてくださいね。

カロリーの低いものを多量にあげるよりも、
なるべく噛みごたえのあるもので 少量でもよく噛み 満腹感を得るほうがいいと思います。

また、食事をいっぺんに出すのではなく、
一食分の半量をおかわりとしてとっておき、おかわりも含めて一食分にするのもひとつ。

たとえばコース料理のように、
最初に噛みごたえのある...続きを読む

Q酸で処理するのH+とH2OとH3O+について

写真を添付したので、その反応での質問です。
この問題は、エノンに、(1)CH3MgI、(2)HCl、を反応させています。

写真で(a)→(b)までは分かるのですが、(b)以降H+やH2Oが現れて付加します。このH+やH2Oというのは初めにH3O+が存在し、H+付加の後にH2Oが残りH2Oが付加するのでしょうか?

「酸を作用させる」という事が頻繁に現れるのですが、H+とH2OとH3O+などが現れてきてよく分からないのですが、どういう場合にどれが付加するのかなどポイントを教えて頂けないでしょうか?

Aベストアンサー

(b)以降は、反応の後処理としての酸による加水分解です。
具体的には反応溶液に希塩酸などを加えることになります。
ただし、その時の酸(ここではH+、ただし、H3O+と書いても本質的に違いはない)というのは触媒であって、反応するのはH2Oです。だから、『酸触媒による加水分解』ということです。
ただし、反応機構を考えるにあたって、+と-の間で反応が進むと考えるのが基本です。(b)から(c)への変化は、電子の豊富な二重結合を狙って電子不足のH+がくっつくことになり、その結果生じた正電荷がOCH3が結合した炭素上(あるいはそのO原子上)に生じるので、今度はそこを狙って、電子の豊富な(δ-をもつ)H2OのO原子が求核攻撃をすることになります。
・・・とすべてがこんな調子です。

ただし、前述のように、水溶液中ではH+とH3O+は本質的に同じものなので、これらがごちゃ混ぜで出てくるような書き方は好ましくありません。なので、より書きやすい方を選んで書けば良いことになります。また、『酸触媒』なので、OH-を書くのもダメです。酸性ではその濃度は極めて低いはずですからね。その代わりにH2Oを書いて、Oの部分で反応した後にH+が取れるように書きます。それならば酸触媒ということと矛盾しません。これが『お約束』です。

答えになっているかどうかわかりませんが、正電荷と負電荷(部分電荷δ+、δ-を含む)というものを意識し、かつ酸性か塩基性化を意識して見直せばかなりのところまでわかると思います。

(b)以降は、反応の後処理としての酸による加水分解です。
具体的には反応溶液に希塩酸などを加えることになります。
ただし、その時の酸(ここではH+、ただし、H3O+と書いても本質的に違いはない)というのは触媒であって、反応するのはH2Oです。だから、『酸触媒による加水分解』ということです。
ただし、反応機構を考えるにあたって、+と-の間で反応が進むと考えるのが基本です。(b)から(c)への変化は、電子の豊富な二重結合を狙って電子不足のH+がくっつくことになり、その結果生じた正電荷がOCH3が結合し...続きを読む


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