[Ni(Cl)4]2- と[Ni(CN)4]2- の立体配置と磁気モーメントの違いについて教えて下さい。お願いします。

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A 回答 (3件)

四面体型錯体と平面四配位錯体のd軌道の分裂は書けますか?


それが書けるなら、Ni(II)の8この電子を順に詰めて、
有効磁気モーメントの式
M=sqrt(n(n+2))の式を使えばいいでしょう。

・・・たぶんこの問題を作った人を存知ているのですごく答えにくい・・・

この回答への補足

inorganicchemistさんには頭が下がります・・・。
お願いします。結論的に違いについて文章回答をお願いいたします。すみません・・ご迷惑おかけして。

補足日時:2001/09/06 12:36
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MiJunです。


kano_meguさん、失礼しました!
こちらの見間違いでした。

大学院の入試問題を解かれているとのことですので、以下の成書は参考になりますでしょうか?
===========================
錯体化学/山崎一雄/裳華房/1993.5 
錯体化学/水町邦彦,福田豊/講談社/1991.5
配位化学/F.バソロ,R.C.…[他]/化学同人/1987.10 
分子軌道法に基づく錯体の立体化学/大塚斉之助,巽和行/講談社/1986.12 
錯体化学/山崎一雄,中村大雄/裳華房/1984.3 
キレート化学/6/編集:上野景平/南江堂/1975 
キレート化学/5/編集:上野景平/南江堂/1975 
錯体の化学/S.F.A.ケトル[他]/培風館/1972 
無機反応機構/F.Basolo,R…/東京化学同人/1971
=========================================
大学図書館で探されて勉強されては如何でしょうか?

蛇足ですが、下から数冊は手元にありますが、古いですが「培風館」のものは分かり易い(?)かもしれません?

ご参考まで。

頑張ってください!

この回答への補足

いろいろな本の紹介どうも有り難うございました。図書館に行って調べたいところですが、何しろ時間がなく今後の参考にさせてもらいます。有り難うございました。

補足日時:2001/09/06 16:59
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ingorganicchemistさん、お久しぶりです。


>[Ni(Cl)4]2- と[Ni(CN)4]2-
これは同じでは・・・・(ミスタイプ!!)

あるいは、成書は見てませんが・・・・
>四面体型錯体と平面四配位錯体
[Ni(Cl)4]2-で二つの配位構造をとるのでしょうか・・・?

初歩的なことで申し訳ありませんが・・・。

ご教示下さい。

この回答への補足

ミスタイプではないです。。二つの配位構造をとるかどうかはわかりません。

補足日時:2001/09/06 13:50
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 ただ、磁気飽和と類似の問題は有りますね。
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 従って、磁気モーメントの大きさと磁場の強さ(つまり、磁気相互作用の大きさ)と、温度との兼ね合いで、磁気モーメントが十分には磁場の方向に向かずにふらついている状況はあり得ると思います。
 絶対零度の場合にも量子力学的な振動は残るのですが、まあ磁場の方に向いていると言う解釈で良いと思います。
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純粋に有機化学的な立場から回答しますと、まず、単に乳酸と書いた場合にはその立体配置が指定されていませんので、絶対立体配置はかけません。また、相対立体配置というのは、複数の不斉中心を有する分子に関して用いる言葉であり、ジアステレオマーの関係の議論です。なので、不斉中心が1つの乳酸に関しては、質問自体が全く意味をなしていませんので、いずれも回答不能です。ただし、乳酸というのが、文意から天然のものであると判断できるのであれば、絶対立体配置に関しては回答可能です。それは、天然の乳酸の立体配置を調べて、フィッシャー投影式に書けばよいだけのことで、さほど難しいとも思えません。

ただ、参考URLにありますように、「相対配置」という言葉を、グリセルアルデヒドの立体配置に基づく仮定から導いたものという意味で使うのであれば、それに沿う形で回答することは可能かもしれません。しかし、化学的に見てそれが適当であるとは思えません。
なので、問題に欠陥があるか、あるいは元の問題の一部が欠落した形でここに示されているのではないかと想像します。

なお、立体配置に関しては、月並みですがWikiに書いてありますし、ある程度詳しい有機化学の教科書にも書いてあるはずです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/立体配置

参考URL:http://ce.t.soka.ac.jp/stereo/Ch5/ch5j.materials.html

純粋に有機化学的な立場から回答しますと、まず、単に乳酸と書いた場合にはその立体配置が指定されていませんので、絶対立体配置はかけません。また、相対立体配置というのは、複数の不斉中心を有する分子に関して用いる言葉であり、ジアステレオマーの関係の議論です。なので、不斉中心が1つの乳酸に関しては、質問自体が全く意味をなしていませんので、いずれも回答不能です。ただし、乳酸というのが、文意から天然のものであると判断できるのであれば、絶対立体配置に関しては回答可能です。それは、天然の乳...続きを読む

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原子核のスピンをhI→として、原子核の磁気モーメントμ→は、
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中性子はスピン(1/2)hを持ち、電気的に中性ではあるが、
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ただしこのμはスピンI→のz成分Iz=1/2の状態でのz方向の磁気モーメントである。
-抜粋終了-

hというのは、全てhバーのことです。
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ここで問題が生じたのですが、『ただしこのμはスピンI→のz成分Iz=1/2の状態でのz方向の磁気モーメントである。』という一文が理解できません。
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・・・(中略)・・・
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まず、角運動量と磁気モーメントの違いを、古典力学から再確認してみましょう。これらは量子力学では密接な関係を持ちますが、本来別々の物理量です。

 角運動量というのは、古典力学では、質量をもった粒子の回転に伴う力学的な物理量です。磁気的な性質をしめさない物でも、角運動量を持ちます。
 一方磁気モーメントというのは、それを磁場中に置いた時に、どれだけのトルクをうけるか、という磁気学的な物理量です。一番身近な例では、方位磁石が北を向くというのが、この磁気モーメントのせいです。このように、磁気モーメントは、回転運動をしていない場合にも0でない場合があり、また電気的に中性であっても磁気モーメントが0でない場合もあります。
 ただ、これら角運動量と磁気モーメントは、まったく無関係というわけでもありません。電流が円環状に流れているとき、この電流は回転軸方向に磁気モーメントを発生させます。また、球体の表面に電荷が分布しており、この球体が自転している場合にも、回転軸方向に磁気モーメントが現れます。
 さて、ここで電子や陽子などの粒子について、古典的に考えてみましょう。電子や中性子、陽子、それに光子などの粒子は、スピンという内部角運動量をもつことが発見されました。これは古典描像では自転に対応します。ただ、スピンはあくまで角運動量の一種であり、lzはそのZ成分です。ここに磁気モーメントという意味合いは本来含まれていません。
 陽子や電子は電荷を持っています。ですから、スピンと電荷の両方をもつ陽子や電子が磁気モーメントを持ち、電荷の符号の違いにより逆向きの値になっている事(電荷の正負により粒子の流れが同じでも、電流は逆向きになる)は、古典描像でも自然なことです。また、光子はスピンをもちますが、電荷を持たないため、これが磁気モーメントを持たないのもやはり古典的に自然なことです。量子力学では、スピンが粒子の自転であるとか、磁気モーメントの原因が荷電粒子の自転であるといった像は正しくないとされています。しかし、スピンが角運動量の一種であり、孤立した静止粒子の磁気モーメントがスピンと常に平行になるということは成立しています。
 次に中性子です。中性子もスピンを持ちますが、電荷を持ちません。ですから古典描像では、本来磁気モーメントを持たない方が自然です。これが引用文中に「電気的には中性ではあるが」の一文がある理由です。
 μ=-1.9131μNというのは、中性子単体での磁気モーメントであり、中性子のスピンが1/2であることから、磁気モーメントの値はこれと絶対値が同じであり、正負が異なる状態(lz=-1/2に対応)しかありません。

 さて、原子核の磁気モーメントは、それを構成する陽子と中性子の磁気モーメントの単なる和にはなっていません。これは最も単純な複数核子の原子核である重陽子(重水素の原子核)の磁気モーメントでも成立しています。この事実は早い時点から認識されており、核物理構築の初期段階で重要な役割を果たしました。

まず、角運動量と磁気モーメントの違いを、古典力学から再確認してみましょう。これらは量子力学では密接な関係を持ちますが、本来別々の物理量です。

 角運動量というのは、古典力学では、質量をもった粒子の回転に伴う力学的な物理量です。磁気的な性質をしめさない物でも、角運動量を持ちます。
 一方磁気モーメントというのは、それを磁場中に置いた時に、どれだけのトルクをうけるか、という磁気学的な物理量です。一番身近な例では、方位磁石が北を向くというのが、この磁気モーメントのせいです。こ...続きを読む

Q[mol/l]を[g/ml]に単位変換?

鉄の濃度の単位で[mol/l]を[g/ml]に単位変換しなければいけなくなりました。

どのように単位変換すればいいのでしょうか?どなたか教えてください!お願いします。

Aベストアンサー

単位計算をすればいいわけです。

まず 物質量[mol]=質量[g]/原子量[g/mol]
ですから、上式を変形すると
   物質量[mol]×原子量[g/mol]=質量[g]
物質量に原子量をかけてやることで[mol]→[g]に変換できますよね?
ここでは鉄(Fe=55.85)の濃度を求めるのですから、
あらかじめわかっている[mol/l]の濃度に原子量55.85をかけると
[mol/l]→[g/l]に変換できます。

あとは、1リットル=1000ml ですから、
これを 1000[ml/l] (1リットルあたり1000ml)
という単位をつけて考えれば
[g/l]/[ml/l]→[g/ml]
と変換できるハズです。

まとめると、
 濃度[mol/l]×55.85[g/mol]÷1000[ml/l]=濃度[g/ml]


あんまり上手く説明できないんですけど(^^;
どうでしょうか?
頑張ってください!

※原子量には単位はありませんが、便宜上、[g/mol]ということにしてます。

Q核磁気モーメントの単位で[nm]ってありますか?

溝口正先生の物性物理学で核磁気モーメントの単位がnmとなっていました。これってナノメートルでいいのでしょうか?磁気モーメントが長さで表されるなんて不思議な気がします。おそらく何かで規格化していると思うのですが、それが何なのか分かりません。教えてください。

Aベストアンサー

nuclear magneton のことでしょう。
protonの磁気モーメントを単位としています。
http://www.answers.com/topic/nuclear-magneton?cat=technology
μ_N=eh/(2*2π*m_p)=5.05e-27 [J/T]

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[H3O^+]の割合は1.8×10^-9で正解だと思います。
ということは、その残りがH2Oということになります。

H2OとH3O+の割合が問われているのであれば、回答としては、H2O:H3O^+=1:1.8x10^-9 とするのがスマートだと思います。

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磁気モーメントが作る磁界を導出する方法には、

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(2)円電流と磁気モーメントが等価であるという関係を利用して、円電流の作る磁界をビオ・サバールの法則を使って求める方法

(3)円電流によるベクトルポテンシャルを計算し、この結果を用いて磁界を求める方法

などがありますが、上記の(1)~(3)以外の方法って何かありますか?本に載っているようなメジャーな方法を教えてください。できれば、その方法が載っている本のタイトルも教えてください。
また、この質問に関するURLがありましたら、そちらも教えてください。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

磁場を作るのに必ずしも電流ループを必要とはしません。磁気単極子の存在を前提とするなら、正負の磁気単極子があればあれば電流がなくても磁気モーメントができると思います。磁気単極子を前提としなくても例えば電子の磁気能率は電子の中に電流が流れているためではないということは
 朝永振一郎「スピンはめぐる」(中央公論社)
などに書いてあると思います。
 rotH=∂D/∂t + j
という式のjは巨視的な電流です。磁化があって電流がない、もしくは電流の作る磁場を求めるために電流を磁気モーメントで置き換えた後ではj=0とできると思います。

Q[Zr(C5H5)2Cl2]はなぜ反磁性になるのですか?

Zrはd軌道に2つ電子を持っているから同じ向きのスピンが二つで常磁性になるのではないでしょうか?
なぜ反磁性になるのか理由を教えて下さい。

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シクロペンタジエニルアニオンと塩化物イオンを一価の陰イオンと考えれば、Zrは四価になります。ジルコニウムは4族なので、Zr(IV)はd電子を持ちません。

ZrとClの間の結合は、Cl-がd電子を持たないZr4+に配位結合している、と考えればいいです。


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