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 教科書に「1~12族までの元素は価電子の数がそのまま族番号になっている」とあるのですが、この考えでいくと、たとえば銅や亜鉛は3d軌道に10個の電子が入っており満たされているので原子価軌道はどちらも4s軌道であり、価電子数はそれぞれ1と2になるように思うのですが・・?

A 回答 (5件)

No.2です。


「価電子」で検索してみると、
 ・典型元素では、最外殻電子(ただし、希ガスの価電子数は0個とする)…用法が一致
 ・遷移元素でも、最外殻電子(s軌道にある1~2個の電子)を価電子と呼んでいる人が多い。
 ・化学結合で、結合に関与している電子を価電子と呼ぶことがある(例、アンモニウムイオンの価電子は8個)

 このように価電子の定義は曖昧です。11族の元素では、たとえばCu2+ や Au3+ のようにd軌道の電子を放出した形のイオンができるので、d軌道を結合に関与する電子だと考え、「遷移元素は、d軌道全体まるごと価電子と呼ぶ」とする立場なら、価電子11個だということになります。
 しかし、その立場でも、12族の価電子は2個としたほうがよさそうです。現在の定義では、12族は典型元素に分類されます(昔は遷移元素に分類していました)。

 一方、最外殻電子を価電子と呼ぶ立場でも問題が残ります。遷移元素の最外殻電子は1~2個です(0個のときもある)。d軌道とs軌道の微妙なエネルギー差の関係でたまたま0,1,2のどれかになっているだけです。これが何個かということと、元素の化学的性質との関係が薄いのです。「Crの価電子は1個でMnの価電子は2個」などとわざわざ言ってみても、だから何?それで何がわかるの?という感じです。「Crの価電子は6個、Mnの価電子は7個」と言ったほうが、化学的性質との関係が深く、現実味があります。

 教科書は価電子を説明しようとしたのではなく、「同じ族の原子は電子配置に共通点がある」ということを言いたいのだと思います。そのために価電子という言葉を使ったのが混乱の元でした。価電子の定義にこだわるのはやめて、電子配置の表と元素の周期表を眺めて傾向を把握することに力点を置いてはいかがでしょうか。
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この回答へのお礼

確かにいろいろお話をお聞きしたり、自分で考えてみても、「価電子」の定義にはあまりこだわる必要はないのかも知れません。大事なのは「結合に関与する電子は希ガス芯よりも外側の電子」、「同じ族の原子は電子配置に共通点がある」などのことだと思いますので、とりあえず、そこあたりはきっちりと押さえておこうと思います。
 何度も丁寧な回答をありがとうございます^^)

お礼日時:2005/05/25 21:39

 再びNo.3です。


 申し訳ありません。半端な知識で書いて大恥をかいてしまいました。

 確かにCuの電子配置は[Ar]3d^10 4s^1で正しいです。

 調べたところ、価電子の説明として「ある元素の価電子は、その元素より原子番号の若い最初の希ガス原子の核外電子の軌道より外側の軌道を回るものがなる。」とするものがあるようです。おそらく教科書の価電子の定義もこうなっているのではないでしょうか。
 一方でd軌道電子を持つ原子に対しては、価電子は「最外殻電子とそれに近い内殻電子で、結合に関与する電子」と定義されていることが多いようです。

 とりあえずその教科書における価電子の定義を調べてみるといいと思います。
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この回答へのお礼

前後の説明も抜書きますと「もっとも外側にあるエネルギーの高い軌道を電子価軌道、その電子を価電子と呼ぶ。一般に原子価軌道は電子の入っているもっとも外側の電子殻、すなわち最外殻のs及びp軌道である。O(酸素元素)の場合は、2s及び2p軌道が原子価軌道、L殻が原子価殻、またこれらの軌道を占める六個の電子が価電子である。しかし、最外殻より内側のd軌道やf軌道が不完全に占められている場合にはそれらの軌道も原子価軌道に含め、それらの軌道を占める電子も価電子に含める。・・中略・・性質が類似している元素に共通しているのは原子価軌道の電子配置がよく似ているということであり、族の番号は価電子に基づいている。1~12族までは価電子の数がそのまま族番号となっており、13~18族までは価電子の数+10が族番号である。」
 この考えで行くと、Cuの場合は3d軌道には10個の電子が入っていると思うので(満員になってますよね?)4s軌道のみで考えて価電子は1個となるように思われ、亜鉛の場合も同様に考えて2個となるように思えたのですが・・。

お礼日時:2005/05/24 18:23

 4s軌道は貫入効果により3d軌道よりも先に電子が割り当てられます。


 ですので、例えばCuの電子配置は[Ar]3d^10 4s^1ではなく、[Ar]3d^9 4s^2となります。

 そのことと関係してるかもしれません。

参考URL:http://www.frad.t.u-tokyo.ac.jp/~miyoshi/InCh200 …
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
ですが、Cuの電子配置は[Ar]3d^10 4s^1 で間違いないと思うのですが・・。

お礼日時:2005/05/23 16:24

Cuの価電子が11個とかZnの価電子が12個というのは明らかにおかしいので、教科書がまちがいだと思います。


前後の説明を比べて、なにかわかりませんでしょうか。

たとえば、その部分の前に価電子の説明が書いてあるとか、あとの部分にこれを使った問題があるとかそういうものはないでしょうか。
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この回答へのお礼

 前後の説明も抜書きますと「もっとも外側にあるエネルギーの高い軌道を電子価軌道、その電子を価電子と呼ぶ。一般に原子価軌道は電子の入っているもっとも外側の電子殻、すなわち最外殻のs及びp軌道である。O(酸素元素)の場合は、2s及び2p軌道が原子価軌道、L殻が原子価殻、またこれらの軌道を占める六個の電子が価電子である。しかし、最外殻より内側のd軌道やf軌道が不完全に占められている場合にはそれらの軌道も原子価軌道に含め、それらの軌道を占める電子も価電子に含める。・・中略・・性質が類似している元素に共通しているのは原子価軌道の電子配置がよく似ているということであり、族の番号は価電子に基づいている。1~12族までは価電子の数がそのまま族番号となっており、13~18族までは価電子の数+10が俗番号である。」
 この考えで行くと、Cuの場合3d軌道には10個の電子が入っていると思うので4s軌道のみで考えて価電子は1個となるように思われ、亜鉛の場合も同様に考えて2個となるように思えたのですが・・。

お礼日時:2005/05/23 16:53

Cuに関しては1+よりも2+イオンになりやすいことから考えて、3d軌道も大いに反応に関与しているので、3d軌道を入れてもいいんじゃないでしょうか。



Znはほとんど2+ですが、4+というのもあると思いますので、同様に考えていいんじゃないかと思います。

ただし、価電子というのは、あくまでも便宜上のことだと思います。遷移元素の価電子は普通は考えません。遷移元素の場合は電子の数だけでなく、電子配置が問題になるので、電子配置を書くのが普通です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます^^)
私も、遷移元素と典型元素の合間のところですから、3d軌道も入れて考えるのかなー・・と思ったのですが、そういった記述を見つけることができませんでした。

 遷移元素の価電子は普通は考えないというお話、非常に参考になりました。ありがとうございます^^)

お礼日時:2005/05/23 17:05

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 ‥  ‥  ‥
:O::S::O:   電子式(a)

 ‥  ‥ ‥
:O::S:O:    電子式(b)
      ‥

価標を使って結合を表すと、構造式はそれぞれ

 ‥ ‥ ‥
:O=S=O:   電子式(a)に対応する構造式

 ‥ ‥ ‥
:O=S→O:   電子式(b)に対応する構造式
     ‥

のようになります。

構造式で書くと明らかなように、電子式(a)では、SとOの間の結合は両方とも二重結合になっていて、配位結合はありません。それに対して、電子式(b)では、片方のSO結合は二重結合ですが、他方の結合が配位結合になっています。

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・二酸化硫黄 SO2 の電子式は配位結合を使わないで電子式(a)のように書くのがよい
・オゾン O3 の構造式は配位結合を使ってO=O→Oのように書くのがよい
ということになります。

「電子対反発則」を使うと、SO2分子が折れ線形になることを、SO2の電子式から説明できます。電子対反発則についての簡単な説明は、ネット検索ですぐに見つかると思います。電子対反発則にそれほど精通しなくても、
・H2Oの電子式から、H2O分子が折れ線形になることを説明できる
・CO2の電子式から、CO2分子が直線形になることを説明できる
ようになれば、SO2分子が折れ線形になることを、電子対反発則から説明できるようになります。

SO2が極性分子になることは、「二酸化炭素 CO2 が極性分子に“ならない”こと」が理解できれば、これらの分子の形から簡単に分かると思います。

SO2 の電子式は以下のようになります(MSゴシックなどの等幅フォントで見てください)。

 ‥  ‥  ‥
:O::S::O:   電子式(a)

 ‥  ‥ ‥
:O::S:O:    電子式(b)
      ‥

価標を使って結合を表すと、構造式はそれぞれ

 ‥ ‥ ‥
:O=S=O:   電子式(a)に対応する構造式

 ‥ ‥ ‥
:O=S→O:   電子式(b)に対応する構造式
     ‥

のようになります。

構造式で書くと明らかなように、電子式(a)では、SとOの間の結合は両方とも...続きを読む

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現在、化学を勉強している者です。水素結合についての説明が理解できません。わかりやすく教えていただけないでしょうか?また、水素結合に特徴があったらそれもよろしくお願いします。

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電気陰性度の大きい原子というのは、事実上、F,O,Nと考えて良いでしょう。
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Q電子配置について

Ni2+(ニッケルイオン)の電子配置と不対電子を示せという問題で僕は、[Ar]3d64s2と考えたのですが・・・答えは[Ar]3d8となっています。電子軌道は4s軌道が満たされてから3d軌道に入るのではないのですか?よくわからないので教えてください。

Aベストアンサー

> 電子軌道は4s軌道が満たされてから3d軌道に入るのではないのですか?
中性の原子では、そうなりますね(CrとCuは例外)。
ですけど、イオンではそうはならないです。

■考え方その1
遷移金属の陽イオンでは、3d軌道が満たされてから4s軌道に入る、と考えます。これらのイオンの4s軌道はふつう空っぽになりますから、第4周期の1族~12族の金属イオンでは、
 3d電子の数=族番号-イオンの価数
という公式が成り立ちます。

■考え方その2
あるいは、中性の原子を基準に考えて、
 軌道から電子が抜けるときには、4s軌道から先に抜ける。
と覚えるのもいいです。

■Ni2+の場合
はじめの考え方に従うと、ニッケルは10族、イオンの価数は2なので、
 3d電子の数=10-2=8
となって、電子配置は[Ar]3d8になります。
 二番目の考え方では、中性のニッケル原子の電子配置[Ar]3d84s2から、電子を2個抜いたのが2価ニッケルイオンなので、4s軌道から電子を2個抜くと、イオンの電子配置は[Ar]3d8になります(Ni3+ならNi2+の電子配置からさらに1個電子を抜いて、[Ar]3d7になります)。

■考え方が破綻する例
Ca+,Sc+,Ti+,V+,Mn+,Fe+,Co+,Ni+,Zn+では、これらの二つの考え方から導かれる答えは一致しません。例えば、考え方その1ではNi+の電子配置は[Ar]3d9になりますが、考え方その2ではNi+の電子配置は[Ar]3d84s1になります。しかしこれらの1価の陽イオンは、きわめて特殊な条件下でしか生成しませんので、通常これらの電子配置が問題になることはありません。
 第4周期の1族~12族の1価金属イオンで重要なものは、K+とCu+です。この二つのイオンに関しては、考え方その1でも考え方その2でも、正しい電子配置を与えます。

■なぜ中性原子とイオンで電子の詰め方が変わるのか?
カリウム(原子番号19)とカルシウム(原子番号20)では、4s軌道の方が3d軌道よりもエネルギーが低いのですけど、じつは、原子番号が20より大きい原子では、エネルギーの順序が逆転して、4s軌道よりも3d軌道の方がエネルギーが低くなります。
 ですので、「エネルギーが低い軌道から電子を詰めていく」というルールに従えば、Sc,Ti,V,Cr,Mn,...では、4s軌道よりも先に3d軌道に電子を詰めていくことになるのですけど、こうやって作った電子配置は、中性原子(と多くの一価イオン)では、正しい電子配置にはなりません。つまり、原子番号が20より大きい中性原子では、「エネルギーが低い軌道から電子を詰めていく」というルールだけでは、正しい電子配置を予測することができません。
 この困難を乗り越えるためには、本当ならば、「電子と電子の間に働くクーロン反発力」を考えに入れなければならないのですけど、これが結構めんどうな話になります。そこで、めんどうな話を避けるために、少し反則気味なのですけど、「エネルギーが低い軌道から電子を詰めていく」というルールだけを使って正しい電子配置を予測できるように、『原子番号が20より大きい原子でも、4s軌道の方が3d軌道よりもエネルギーが低い』ということにしておいて、4s軌道が満たされてから3d軌道に電子が入る、という説明がなされます。
 陽イオンでは、中性原子に比べて電子が少なくなっていますので、電子と電子の間に働くクーロン反発力は、中性原子のそれと比べて小さくなります。そのため、クーロン反発の話を無視しても、正しい電子配置を得ることができます(一価の陽イオンは除く)。本来、4s軌道よりも3d軌道の方がエネルギーが低いのですから、3d軌道が満たされてから4s軌道に電子が入る、ということになります。

■まとめ
中性原子では、4s軌道の方が3d軌道よりもエネルギーが低いので、4s軌道が満たされてから3d軌道に電子が入る。
陽イオンでは、4s軌道よりも3d軌道の方がエネルギーが低いので、3d軌道が満たされてから4s軌道に電子が入る。
中性原子と陽イオンで軌道の順序が変わるのは、電子と電子の間に働くクーロン反発力が陽イオンでは小さくなるからである。

> 電子軌道は4s軌道が満たされてから3d軌道に入るのではないのですか?
中性の原子では、そうなりますね(CrとCuは例外)。
ですけど、イオンではそうはならないです。

■考え方その1
遷移金属の陽イオンでは、3d軌道が満たされてから4s軌道に入る、と考えます。これらのイオンの4s軌道はふつう空っぽになりますから、第4周期の1族~12族の金属イオンでは、
 3d電子の数=族番号-イオンの価数
という公式が成り立ちます。

■考え方その2
あるいは、中性の原子を基準に考えて、
 軌道から電子が...続きを読む

Q両性元素は「何故」両性なのです?

はじめまして^^;化学を勉強して日が浅い投稿者ですTT

両性元素は「何故」両性なのです?そういうもの…というお約束で覚えないといけませんか?

その他の、両性化合物の水酸化鉛も同じく、何故そうなるかわかりません。共通点などあるのでしょうか?

OHをOHとして放出する物とOとHで放出する化合物、元素がOを強烈にひき付けてると、Hしか放出できないとは思いますが…電気陰性度のちがいでしょうか…COOHのカルボキシル基がOHではなくHしか出せないような物と同じとか(ヒドロキシル基のOHとして機能しない物?)官能基を破壊する反応ってTT(私にはそう見えた);;

?・?・?すみませんTT助けて下さい…

Aベストアンサー

電気陰性度は、異なる種類の元素の原子同士が結合したときに電子をどの程度自分の側に引き付けているかの目安になる数値です。
電気陰性度は周期表の右上に行くほど大きくなります。(ただし、希ガス元素は除きます。これは希ガス元素がほとんど他の元素と反応しない、つまり結合を作らないために、電気陰性度が決められないためです。)
ということはそれぞれの原子と酸素原子の結合を考えると
金属元素は電気陰性度が小さく酸素に完全に電子をとられている(イオン性の結合)
非金属元素は電気陰性度が大きいので電子を酸素と共有している(ただし酸素原子との電気陰性度の差が有るので電子はどちらかの原子に偏っていますが完全にとられることは無い)(共有結合)
ところが両性元素の電気陰性度は中途半端な大きさのため、酸素との結合では、電子は酸素側にかなり偏るが、イオン結合のように完全に酸素にとられてしまっているわけではない状態になります。

また、酸素原子と水素原子の結合を考えると、電気陰性度は酸素の方が大きく、共有結合とはいえ電子は酸素の方にかなり偏っています。

ここで、それぞれの結合の切れやすさを考えると、
(中和反応やら水への溶解やらの反応を考えてください)共有結合は切れにくく、イオン結合は切れやすい。電子の偏りが大きい共有結合は、偏りの小さい共有結合より切れやすく、イオン結合より切れにくい。

X-O-Hこういう分子(あるいは塩)を考えると(-は共有結合ではなく、何でも良いから単に結合してるということを表してると思ってください)
反応したとき、結合の切れやすさの兼ね合いで

Xが金属元素なら X O-H 
Xが非金属元素ではX-O H
Xが両性元素なら・・X-O H か X O-H

のように切れやすいと考えられませんか?
両性元素の場合、X-OとO-Hどっちが切れやすいかははっきりとはいえません(電子の偏り具合にもよるし、反応する相手が酸なのか塩基なのかにもよります)

なぜ両性なのかといわれると電気陰性度が中途半端だからといえるかと思いますが、どの元素がその性質なんだ?というのは(一応周期表の金属元素と非金属元素の境目ということになりますが)覚えるしか無いと思います。
以上長々と済みませんでした。

電気陰性度は、異なる種類の元素の原子同士が結合したときに電子をどの程度自分の側に引き付けているかの目安になる数値です。
電気陰性度は周期表の右上に行くほど大きくなります。(ただし、希ガス元素は除きます。これは希ガス元素がほとんど他の元素と反応しない、つまり結合を作らないために、電気陰性度が決められないためです。)
ということはそれぞれの原子と酸素原子の結合を考えると
金属元素は電気陰性度が小さく酸素に完全に電子をとられている(イオン性の結合)
非金属元素は電気陰性度が大き...続きを読む

Q結合性軌道と反結合性軌道とは?

結合性軌道と反結合性軌道とはどういうものなのでしょうか?
調べてみたのですが少し専門的で理解できませんでした。
初心者にも分かる程度にご教授お願いいたします。

また、「水素の分子軌道において、基底状態では反結合性軌道に電子が含まれない」ということも合わせて教えていただけるとうれしいです。

Aベストアンサー

分子の化学結合理論で、分子軌道法という理論の中で使われます。
文だけで分かりづらいと思うので画像をご覧ください。

まず、簡単に水素原子2つから水素分子1つができる過程を考えます。
それぞれの水素は1s軌道に電子を1つずつ持っています。
この2つの1s軌道は相互作用し、エネルギーの異なる2つの軌道ができます。
このときエネルギーの低い方の軌道は、2つの軌道の電子波の位相(波動関数の符号)を合わせて重なります。
すると重なった部分(2つの原子間)の電子密度が高くなり、この軌道の電子は2つの原子核を引き寄せ結合を生成しますから、「結合性軌道」と呼ばれます。
しかしエネルギーの高い方の軌道では、2つの軌道の電子波は位相を逆向きにして重なるのです。
すると、重なった部分の電子密度は低くなり、2つの原子間とは反対方向の電子密度が高くなります。
結果、この軌道はそれぞれの原子を結合とは逆向きに引き離し、結合を破壊する性質を持つので「反結合性軌道」と呼ばれます。

水素分子H2では、このように2つの1s軌道から結合性軌道・反結合性軌道ができます。
電子は合わせて2つです。パウリの原理に従い、エネルギーの低い軌道から電子を詰めていくと、2つの原子はどちらも結合性軌道に位置します。
反結合性軌道には電子は入っていません。

結合次数は (結合性軌道中の電子 + 反結合性軌道中の電子)/2 で求められます。水素分子の結合次数は1となります。
水素分子の結合は単結合である、ということに一致していますね。

分子軌道法はこのように考えます。

分子の化学結合理論で、分子軌道法という理論の中で使われます。
文だけで分かりづらいと思うので画像をご覧ください。

まず、簡単に水素原子2つから水素分子1つができる過程を考えます。
それぞれの水素は1s軌道に電子を1つずつ持っています。
この2つの1s軌道は相互作用し、エネルギーの異なる2つの軌道ができます。
このときエネルギーの低い方の軌道は、2つの軌道の電子波の位相(波動関数の符号)を合わせて重なります。
すると重なった部分(2つの原子間)の電子密度が高くなり、この軌道の電子は2...続きを読む

Qd電子数の数え方

金属錯体の中心金属のd電子を数える方法ですが
なぜ族番号から酸化数を引いた値なのでしょうか。
例えば酸化数0のVの場合、d電子は族番号と同じ5
と数えられるみたいですが
電子配置自体は4s軌道に2電子、3d軌道に3電子ですよね
なぜ、s軌道分までカウントするのでしょうか。

Aベストアンサー

原子番号が20より大きい原子では、4s軌道よりも3d軌道の方が軌道エネルギーが低いので、4s軌道よりも先に3d軌道に電子が詰められることは、構成原理(Aufbau principle)から考えて自然なことです。

むしろ中性バナジウム原子の電子配置が (3d)3 (4s)2 になっていることの方が、軌道エネルギーの低い順に電子を詰めていく、という構成原理に反しています。これは、「4s軌道と3d軌道の軌道エネルギーの差は小さく、電子間のクーロン反発エネルギーは、4s電子と4s電子, 4s電子と3d電子, 3d電子と3d電子, の順で大きい。3d電子の一部を4s軌道に入れると軌道エネルギーは損をするけど電子間反発エネルギーで得をするので、(3d)5 (4s)0 の電子配置よりも (3d)3 (4s)2 の電子配置の方がトータルのエネルギーは低くなる」と考えればいいです。3d電子間よりも4s電子間の方が電子反発が小さくなるのは、「M殻の3d軌道よりもN殻の4s軌道の方が軌道が広がっていて電子の動ける範囲が広くなるので、電子間の平均距離が3dよりも4sの方が大きくなるため」と説明することができます。

孤立した中性原子では構成原理が成り立たないのに、金属錯体の酸化数ゼロの中心金属で構成原理が成り立つことについては、以下のような説明ができます。質問者さんの納得できる説明がひとつでもあれば幸いです。

◆配位子の電子との電子反発は3d電子よりも4s電子の方が大きいため、4s電子の方がクーロン反発力が大きくなる。クーロン反発力の軽減、といううまみがなくなるので、孤立中性原子とは異なり構成原理が成り立つ。
◆配位子の軌道との相互作用は3d軌道よりも4s軌道の方が大きく、4s軌道の方が軌道エネルギーの上がり幅が大きい。4s軌道と3d軌道のエネルギー差が大きくなるので、孤立中性原子とは異なり構成原理が成り立つ。
◆配位子と配位結合するために、4s軌道はsp3混成軌道(四面体型錯体)またはd2sp3混成軌道(八面体型錯体)を作る。これらの混成軌道には配位子由来の電子が入るので、4s軌道にもともと入っていた電子は、混成に使われなかった3d軌道に入るしかない。
◆分子軌道法で考えると、3d軌道は配位子との相互作用がそれほど大きくないので、中心金属の内殻軌道と考えることができるが、4s軌道は配位子との相互作用が大きいので、分子全体に広がった軌道の一成分になってしまう(LCAO近似)。つまり金属錯体の中心金属の3d軌道を(近似的に)考えることはできても、分子軌道法では中心金属の4s軌道というものをそもそも考えない。

原子番号が20より大きい原子では、4s軌道よりも3d軌道の方が軌道エネルギーが低いので、4s軌道よりも先に3d軌道に電子が詰められることは、構成原理(Aufbau principle)から考えて自然なことです。

むしろ中性バナジウム原子の電子配置が (3d)3 (4s)2 になっていることの方が、軌道エネルギーの低い順に電子を詰めていく、という構成原理に反しています。これは、「4s軌道と3d軌道の軌道エネルギーの差は小さく、電子間のクーロン反発エネルギーは、4s電子と4s電子, 4s電子と3d電子, 3d電子と3d電子, の順で大きい...続きを読む

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Qオゾンの極限構造

の一つで、「OーO=O」という状態がありますよね。
そのときにおける各酸素原子の電子軌道はどうなっているか?という問題がでたんですけど、いまいち分かりません。
単元としては、sp3混成軌道とか、分子軌道あたりからの出題なので、sp3とかで答えればいいとは思うんです。
僕の予想では、一番左のOが、sp3混成軌道原子、あとの二つがsp2混成軌道原子だと思うんです。なんとなく。
どうなんでしょうか?
あと、基底状態のOの電子は、「2s22px22py22pz0」ですか?それとも「2s22px22py12pz1」ですか?
それと、単結合の2電子は両方とも真中のOが出してる配位結合ですが、その2電子の入り方は、py、pzに一つずつでしょうか?それともpzに2つでしょうか?

一度に何個もの質問すいません。

Aベストアンサー

 回答も長くなってしまいすいません。

 まず、一つ目。
>一番左のOが、sp3混成軌道原子、あとの二つがsp2混成軌道原子
で合っていると思います。分かりにくかったのはあなたの解いている問題文中に参考URLにある図のような電荷の表記がなかったため、電子の数に違和感を覚えたから、でしょうか?

 次に、二つ目。
>基底状態のOの電子配置
は、フントの法則により「[He]2s22px22py12pz1」が妥当だと思います。フントの法則は教科書に載っているはずなので復習して下さい。あと、電子配置を書く場合は[He]2s22px22py12pz1のように閉殻部分を表すと良いですよ。

 最後に、三つ目。
>単結合の2電子は両方とも真中のOが出してる配位結合ですが、その2電子の入り方は、py、pzに一つずつでしょうか?それともpzに2つでしょうか?
むー。すみませんが質問内容がつかみかねます…。とりあえずスッキリ理解するために、一番左のOが、sp3混成軌道原子、あとの二つがsp2混成軌道原子として実際にオゾンの「分子軌道(全体図)」を描いてみて下さい。コッペパンみたいなのをたくさん<g> もうご存知かもしれませんがこういった分子軌道を描くときのポイントは、まず「>0=O<」に相当する部分を工夫して描く(このときsp2混成軌道同士が同じ平面上にあることを強調するように、右上がりの軌道(略すと/)を長めに、左上がりの軌道(略すと\)を短めに描く)ことです。

分子軌道が描けたら、電子をポツポツ書き入れてみてください。電荷も考慮すれば、どこにも空軌道のない(電荷は±1個ずつ)絵が出来るはず…!?その上で何か疑問があれば補足してくださいネ。

参考URL:http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/labs/new_materials/katoh/lectureH9.html

 回答も長くなってしまいすいません。

 まず、一つ目。
>一番左のOが、sp3混成軌道原子、あとの二つがsp2混成軌道原子
で合っていると思います。分かりにくかったのはあなたの解いている問題文中に参考URLにある図のような電荷の表記がなかったため、電子の数に違和感を覚えたから、でしょうか?

 次に、二つ目。
>基底状態のOの電子配置
は、フントの法則により「[He]2s22px22py12pz1」が妥当だと思います。フントの法則は教科書に載っているはずなので復習して下さい。あと、電子配置を書く場合...続きを読む

Qなぜ酢酸ナトリウム?

この前化学の実験で、アニリン塩酸塩と無水酢酸との反応によりアセトアニリドの合成実験を行ったのですが、そのときに酢酸ナトリウムも加えることになっていました。なぜ酢酸ナトリウムも加える必要があるのでしょうか。入れても意味がないようにしか僕には思えません。どうか回答お願いします。

Aベストアンサー

なぜといわれるとかなり難しい話になります。
大学で習うのですがこの反応は求核置換反応でアニリンNHのNにある非共有電子対が無水酢酸のカルボニル基のCを攻撃し、電子移動で無水酢酸の一部分が酢酸イオンとして脱落する事で進行します。ただし、反応開始時にアニリンが塩酸塩になっています。このままでは反応しませんので塩酸塩をとってアニリンに戻さないといけません。そのアニリンに戻すために酢酸ナトリウムが加えられているのです。酢酸ナトリウムであるのは酢酸ナトリウムから生じる酢酸イオンが無水酢酸側を攻撃しても影響がないからです。塩化ナトリウムや硝酸ナトリウムなどなら発生する塩化物イオンや硝酸イオンが無水酢酸を攻撃した時、無水酢酸の構造が変わってしまって反応が正常に進行しなくなる恐れがあります。
反応開始にアニリン塩酸塩ではなくアニリンを使用した場合は酢酸ナトリウムは不要です。


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