明日の大学の前期の試験の問題です。

『群論を用いてアンモニア分子を解析しなさい!!』 です。

原子分子物理という科目なんですけど、どうやら量子化学の範囲らしいので
物理科の私には、まったく手がつかないのでよろしくお願いします。

A 回答 (1件)

う~ん……事情いかんにかかわらず。

こういうのは自分で努力するべきかと思う。
アドバイスだけでも記入します。


まず、アンモニアの形を考えてください。
窒素を頂点とした四面体をつぶしたような形です。
分かりますか?

これの対称軸を見つけることが課題となります。

回転対称軸を見つけましょう。
回転対称の定義は「ある軸を中心に回転すると元の形と同じになる」です。
例えば、正三角形なら
・重心を貫いた軸
・頂点とその向かい合った辺の二等分点を貫いた軸
です。
それぞれ、三回回転軸、二回回転軸です。記号で書くなら、C3、C2です。
対称性が高い方が優勢なので正三角形はC3となります。

次に面対称を考えます。
面対称の定義は「ある面をわけて左右反転させた場合、反転後と反転前の形が同じになる」です。
面対称を考える時、回転軸を含んだ場合、回転軸に垂直な場合どちらであるかが重要です。

その他、色々ありますがアンモニアを考える場合はこれで十分です。
あとは授業のノートを見るなりして確認してください。

以上
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございました。おかげさまでテストも出来ました。

お礼日時:2001/08/03 00:12

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q化学式

たとえば

鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4

というのが酸化鉄の化学式ですが・・

なぜ2O2なのですか?仮に酸素分子の事を言っていたとしても酸素分子はO2ですよね?なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?
なぜ単純に
Fe+O=FeOにならないんですか?
これ以外にもこれと同じようなことで分からない化学式があります。
エタノールの化学式はC2H6Oですよね?
なのに、エタノール+酸素=二酸化炭素+水→C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
となります。
エタノールの化学式はC2H6Oなのになぜこの化学反応式だとC2H5OHになっているんですか?
二酸化炭素の化学式はCO2、一酸化炭素の化学式はCOで、たった1文字違いで全く違う物質になんてしまうのに・・!
酸素の化学式は(仮に分子のことを言うとしても02)Oなのになぜわざわざ3O2になるんですか?
わけがわかりません・・。
それとも、まだ中学校レベル、高校受験レベルではそういう化学反応式を理屈抜きで暗記するべきなのですか?
おしえてください、お願いします・・。

たとえば

鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4

というのが酸化鉄の化学式ですが・・

なぜ2O2なのですか?仮に酸素分子の事を言っていたとしても酸素分子はO2ですよね?なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?
なぜ単純に
Fe+O=FeOにならないんですか?
これ以外にもこれと同じようなことで分からない化学式があります。
エタノールの化学式はC2H6Oですよね?
なのに、エ...続きを読む

Aベストアンサー

>鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4
>というのが酸化鉄の化学式ですが・・

これは「化学反応式」です。「化学式」は個々の物質やイオンを元素記号を用いて表したものです。
Fe O2 Fe3O4 これらが化学式です。

>酸素分子はO2ですよね?

そうですよ。

>なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
>さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?

化学式は理解されているようですが、まだ「化学反応式」についての理解ができていないと思います。
化学反応式は、個々の化学式の前に「係数」をつけて反応時の数の比を表しています。「2」O2の「2」や「3」Feの「3」は係数です。書かれていない場合は係数「1」が入っていると考えます。

>なぜ単純に
>Fe+O=FeOにならないんですか?

酸素は分子性物質であるので、原則として分子式であるO2(2は下付き)で表すという制限があります。
また酸化鉄と一言で書かれていますが、酸化鉄(II)FeO 四酸化三鉄Fe3O4 酸化鉄(III)Fe2O3 があります。
中学校の教科書は名称を区別していません(総称になってしまうので、「酸化鉄」では化学式を特定できません)が、高校以上では区別して扱います。

>エタノールの化学式はC2H6Oなのになぜこの化学反応式だとC2H5OHになっているんですか?

これは化学式の書き方の違いで、前者は分子式(1分子中の原子の種類と数を表す)、後者は示性式(同じ原子を完全にはまとめずに、物質が特定できるよう構造に分けて書き表す)で書かれています。どちらも正しいのですが、C2H6Oの物質は2種類存在する(もう1つはCH3OCH3)ため、区別したいときには示性式で書きます。ある程度複雑な有機化合物は示性式が一般的です。

>それとも、まだ中学校レベル、高校受験レベルではそういう化学反応式を理屈抜きで暗記するべきなのですか?

すべての物質が判明している化学反応式を書く(化学式がわかっているので係数を入れ、反応する数の比を求める)のは純粋に理屈ですよ。化学反応では原子の種類と数が変らない。(左辺と右辺の原子の種類と数は同じ)それを満たすように係数という比を求めるのです。一種の数のパズルですね。

やり方は学校で学んでください。目算法と未定係数法がありますが、未定係数法は入試問題を解くための方法で、実用的価値はあまり無いと思います。(すべての反応物・生成物の化学式が判明しているという条件は稀です)ですから何でも未定係数法というのはお勧めできません。

>鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4
>というのが酸化鉄の化学式ですが・・

これは「化学反応式」です。「化学式」は個々の物質やイオンを元素記号を用いて表したものです。
Fe O2 Fe3O4 これらが化学式です。

>酸素分子はO2ですよね?

そうですよ。

>なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
>さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?

化学式は理解されているようですが、まだ「化学反応式」についての理解...続きを読む

Q等核二原子分子と異核二原子分子の違い

等核二原子分子と異核二原子分子の分光学的違いについて教えて下さい。

Aベストアンサー

同じ原子で出来ていれば振動しても極性の変化が起こりません。
振動数は赤外線の領域にありますが赤外線の吸収に関しては不活性であるという事になります。
物理化学の教科書には必ず載っていることだと思います。

Q硝酸銀の沈殿の化学式の問題で困ってます

問題集で
「硝酸銀の水溶液に塩化ナトリウムの溶液を加えたら白色沈殿が生じた。これにアンモニアを添加したら沈殿は溶解した。そこで溶液に硝酸を加えて酸性にしたら、前の白色沈殿が生じた。以上の反応を示す化学式を書きなさい。」

という問題で、私の出した解答は、
AgNO3+NaCl→AgCl+NaNO3
AgCl+2NH3→{Ag(NH3)2}+ +Cl^
{Ag(NH3)2}+ +Cl^→AgCl+NH4+ + NH3NO3

なのですがこれであっているでしょうか?問題集の解答のとこを見たら「(略)」と書いてあったもので…

特に最後の三つ目の化学式が自身ありません。わかる方居られましたら、添削をお願いします。

Aベストアンサー

何が起きているか考えて反応式を書くことが大切ですよ

まず硝酸銀に塩化ナトリウムを加え生じた沈殿にアンモニア加えると
錯体を形成して溶解した。ここまでは書かれているとおりです

次に硝酸を加えるわけですが、これはアンモニアを中和しています。
アンモニアがなくなれば錯体も形成されず元の塩化銀が沈殿します

で、反応式をかくと

{Ag(NH3)2}+ + Cl- + 2HNO3 → AgCl + 2NH4NO3

です

Qアンモニア 340gの中にアンモニア分子が何個あるかがわかりません。

アンモニア 340gの中にアンモニア分子が何個あるかがわかりません。
また、このアンモニアの中に水素原子は何モルあるか、お解りの方教えてください。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

再びお邪魔します。

水素原子のほうは、個数ではなくてモル数でしたか。

アンモニアのモル数は、
340g ÷ 17.0g/モル = 20.0モル
でしたから、水素原子のモル数は3倍の 60.0モル です。

Qアデニン、グアニン、チミン、シトシンの化学式

こんにちは。

大学の生物学という授業で遺伝子の勉強をしており、
塩基の4つの化学物質 アデニン、グアニン、チミン、シトシンの
構造式と化学式をテストで書けと言われました。

教授が水での例を書いておくと、
構造式は、H-O-H
化学式は、H2O

と、書いていました。

Wikipediaで調べると、水には化学式としてH2Oと書いてありましたが、
アデニン、グアニン、チミン、シトシンには化学式は書いてなく、
似たような感じだなあと思った分子式などしか載っていませんでした。

他を調べても基礎知識のなく、全くわからなかったので
アデニン、グアニン、チミン、シトシンの化学式について
お答えいただけると幸いです。

Aベストアンサー

何か良く分からんのだが・・・、
-----------------------------------------------
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%87%E3%83%8B%E3%83%B3
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B0%E3%82%A2%E3%83%8B%E3%83%B3
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%81%E3%83%9F%E3%83%B3
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%88%E3%82%B7%E3%83%B3
------------------------------------------------
・・・で分子式のことでないの!?
分子式、組成式、構造式、示性式など、元素記号を用いて物質の組成や構造を表した式を総称して「化学式」という
・・・と書いてあるのだが!?

Q二原子分子の分子軌道

基本的なことなのですが、等核二原子分子が反転中心に対して対称(ゲラーデ)か反対称(ウンゲラーデ)かを判断するのに、反転中心とはどこのことなのでしょうか?
また分子軌道において、σやπやδ、反結合(*)はどうやって見分けたらいいのでしょうか?
量子化学でこの部分がよくわからなくて困っています。なにかいい解答、ホームページが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

お勧めできるようなHPはなかなか見当たらないので、テキストの紹介となります。

>等核二原子分子が反転中心に対して対称(ゲラーデ)か反対称(ウンゲラーデ)かを判断するのに、反転中心とはどこのこと

軌道の対称性は分子の幾何学的原点(等核二原子分子の場合は分子の中央となります)に対して判断されます。対称(gerade)であればg、反対称(ungerade)であればuを軌道の添え字に付けます。

>分子軌道において、σやπやδ、反結合(*)はどうやって見分けたらいいのでしょうか?

この辺りの議論(g、uも含め)は大岩正芳著・初等量子化学(第2版)のP169~に詳しく書かれていますので図書館等で参照されるといいでしょう。奮闘・ご努力を期待します。

Qデンプンの化学式

何故か急にデンプンの化学式って何だっけ?っと思いました
デンプンの化学式教えて下さい。

Aベストアンサー

デンプンはブドウ糖(C6H10O5)がたくさんつながったものなので、化学式で表すと、
(C6H10O5)n
です。

Q異核二原子分子の分子軌道

異核二原子分子の分子軌道のエネルギー準位図を考える際に、各原子の有効核電荷を考えることも重要なのだそうですが、それは、どうしてですか。私なりに考えたところ、有効核電荷によって、軌道のエネルギー準位が違うからなのか?と思ったのですが、よく分かりません。
ヒントでも結構なので、ぜひ、回答していただきたく存じます。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

前後の文脈がわからないので確かなことはいえないのですけど、「有効核電荷によって、原子軌道のエネルギー準位が変わるから」だと私も思います。

有効核電荷によって、原子軌道の空間的な広がりも変わります(量子数が同じなら有効核電荷が大きいほど軌道半径が小さくなります)けど、定性的な話をするときには、こちらはそれほど重要ではないです。

Q化学式、数式を入力するソフト

 数式や、化学式を含む文書をつくり、印刷しようと思うのですが、数式・化学式を入力するためのソフトにはどのようなものがあるのでしょうか。化学式では、ベンゼン環を含む化合物も入力したいと思っています。使いやすいソフトを紹介してください。よろしくお願いします。(フリーソフトがあればうれしいです。)

Aベストアンサー

化学系だとIsis Drawがいいと思います。
本当に化学式を書くためだけの機能しかありませんが…使い勝手もよく非常に軽いので愛用していました。
検索すればすぐにみつかります。

数式などはWordに付属されている数式エディタというのがあります。
通常の数学で使う式であればこれが便利です。
しかし普通にWordをインストールするだけでは、この機能はついていないと思います。OfficeのCDを用意して、イルカ君のヘルプに従いインストールしてください。

Q10%のアンモニア水200gに25%のアンモニア水を加えて15%のアンモニア水を作った。このとき加え

10%のアンモニア水200gに25%のアンモニア水を加えて15%のアンモニア水を作った。このとき加えた25%のアンモニア水の量を求めよ。

答え:100g

教えてくださいー><

Aベストアンサー

あのね、同じような質問をいっぱいしているけど、もらった回答を使ってどうして「学習」しないのですか?

%もmolも、濃度の考え方は同じです。

下記で基本的な考え方を説明しているので、個別の問題ではなく、まずは「基本的な考え方」をきちんと理解してください。そうしないと、いつまでたっても解けないままですよ。
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9387442.html

あなたの過去の質問
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9391487.html
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9388721.html
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9387412.html


人気Q&Aランキング

おすすめ情報