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物理学についての素人の質問です。

分子模型では、酸素は全部同じ大きさ、水素も全部同じ大きさ、H2Oも全て同じ大きさで表しますが、実際はそれぞれ個体差はありますか?

gooドクター

A 回答 (2件)

そもそも「分子の大きさ」「原子の大きさ」は定義できないし、明確な境界線があるわけではないので「このあたり」ぐらいのアバウトさでしか分かりません。


原子・分子(あるいはもっと細分化したもの)を記述する「量子力学」では、原子核もその周囲を「回る」電子も、「波動」で「確率分布」するものとしてとらえられています。

従って、直感的な言い方をすれば、1個1個がある程度の個体差をもって存在し、その平均的なものを「分子の大きさ」「原子の大きさ」と呼んでいるにすぎません。

成人男性、成人女性の「身長」はいろいろ個体差をもって分布しているが、「日本人」という範囲では「平均がこのぐらい、ばらつき(標準偏差)がこのぐらい」といっているのと似たようなものと考えればよいのではないでしょうか。
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「同じ原子や分子同士に個性はない(∴区別できない)」と言うのが現在の科学的見解です。

なので例えば「右側に酸素原子A、左側に酸素原子Bがある」と言う状態と「右側に酸素原子B、左側に酸素原子Aがある」と言う状態は区別できません。
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