磁性の勉強をしている者です.
 一般に不対電子を持つものは常磁性を示すのですが,金・銀・銅は最外殻の
4s,5s,6s軌道に不対電子を持っています.にも関わらず,これらの金属が
反磁性になるのはなぜでしょうか?

A 回答 (1件)

個々の原子と、原子が凝集してできた物質を区別して下さい。


例えば金が6sに1個の電子をもつというのは、単独のAu原子についての話です。このような裸の原子はとても不安定で、物質として単離されるものではありません。安定な物質になるときは、Au原子が凝集し、この6s電子を自由電子として結晶全体で共有することによって、不対電子状態が解消されています。これが、金属としての金です。このような場合の磁性は、自由電子のバンド構造から考えるべき問題になります。金属系の磁性は、一般には、パウリ常磁性と呼ばれる正の磁化率の効果と、ランダウ反磁性と呼ばれる負の磁化率の効果が共存しており、その勝った方の効果が表に現われてきます。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございました.原子一つで考えていたから分からなかったんですね.これからも勉強に励みます.

お礼日時:2002/04/03 23:11

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QJXホールディングスの今後の株価について

JXホールディングスの4月20日の終値は477円でした。3月に538円の高値を付けたにも関わらず下落してしまいました。そこで質問ですが、JXの株価は今後騰がるでしょうか?騰がるとしたら、いつごろ幾らくらいまで騰がると思いますか?

Aベストアンサー

JXホールディングスの今後の株価というか全銘柄、先のことは誰にもわからないでしょう。

ただJXホールディングスの株だけを見ても意味がありません。市場全体で見てみるのもいいかもです。1例で日経平均高値(3/27 10.255)と現在(4/20 9561)と個別株の比較(商事…三菱商事、武田…武田薬品、ファースト…ファーストリテイリング(ユニクロ)。全て日経平均採用銘柄です。

3/27        4/20
日経 10255   9561 (-6.8%)
JX    536    477 (-11.0%)
トヨタ  3600   3295 (-8.5%)
商事  2015   1788 (-11.2%)
JR東  5410   5020 (-7.2%)
武田  3765   3435 (-8.8%)
ファースト 18460  18590 (+0.7%)

日経平均(先物)が下がると個別株も下がる(連動します)。値動きが同じようになりますが、景気敏感株(JXや三菱商事など)は値動きが荒く日経平均の1.5倍~2倍程度動くのが普通です。

日経平均(225銘柄)で1番日経平均を動かす(日経平均寄与度)のがファーストリテイリングです。4/13に日経が+113円(+1.2%)でしたが、ファーストリテイリング1社で日経平均を60円も押し上げました。

なので日経が3/27から4/20まで-6.8%ですが、ファーストリテイリングがほぼ変わらずですので、他の銘柄は日経平均より下げがきついのがわかります。

JX株個別で言うと日経新聞(17日)で、経常利益が前年4136億から今期は在庫価格の変動を除くと3000億程度で前年を下回った(在庫価格変動込みで約4000億)。震災の復興需要で利益よりも石油の供給を優先したみたいです。会社としてはすばらしいのですが…。

個別の材料がない限りは、JXは日経平均の1.5倍~2倍程度で動くと思います。四季報を見ると業績予想は↓(下降)です。

以上を踏まえたうえで、ご自分で判断されるとよろしいかと思います。


 

JXホールディングスの今後の株価というか全銘柄、先のことは誰にもわからないでしょう。

ただJXホールディングスの株だけを見ても意味がありません。市場全体で見てみるのもいいかもです。1例で日経平均高値(3/27 10.255)と現在(4/20 9561)と個別株の比較(商事…三菱商事、武田…武田薬品、ファースト…ファーストリテイリング(ユニクロ)。全て日経平均採用銘柄です。

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「銅の炎色反応」と言いますが金属の銅では炎色反応は見えません。
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#1です。
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化学の勉強で銅の電解精錬を勉強していますが幾つか疑問があります

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はははは!おもしろい質問ですね。
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Qs軌道1個、p軌道3個、d軌道5個… となる理由は?

s,p,dなどの軌道は、(半径方向以外の)ノードの数によって分類されているようですが、ノードの数が同じならばエネルギーも同じと見てよいのでしょうか?

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4つ葉型の3つはxyzに対し対称ですが、残りの2つは対称形になっていません。線形結合すれば同じになりそうな気もするのですが、だとしたらなぜ4つ葉型は3つあるのにこちらは2つで全範囲をカバーできるのでしょうか?
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一つ目の質問ですが、全ノード数が同じなら、という意味でしょうか?
電子一つしかない水素様原子なら、軌道エネルギーは主量子数だけで決まるので、確かにそうなります。
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ですね。
しかし一般の原子だと角運動量子数に依存しますので、主量子数が同じでも角運動量子数が大きい軌道の方がエネルギーは高くなります。
質問にある”ノード”が、動径部分のノードを除いた後の数を比較しているのなら、確かにそういう風に表現することもできるでしょう。しかし、2px = 2py = 2pz, 3dz^2 = ... = 3dx^2-y^2ということを言っているだけなので、あらためて別の表現をする必要も無い気がしますが。

2つ目の質問ですが、まずノードの数の解釈がごっちゃになっていませんか?
質問からすると、動径方向のノードの数を除いて比較されているようですが、それだとd軌道は2個になりますよね?もちろん、主量子数が同じなら全ノード数は共通なので、3s,3p,3dのノードは全て2個ずつです。
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一つ目の質問ですが、全ノード数が同じなら、という意味でしょうか?
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2s = 2p, 3s = 3p = 3d
ですね。
しかし一般の原子だと角運動量子数に依存しますので、主量子数が同じでも角運動量子数が大きい軌道の方がエネルギーは高くなります。
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Q硫酸銅五水和物

少量の硫酸銅五水和物を加熱して無水硫酸銅にしたものに、水一滴をたらすと、硫酸銅五水和物になり、さらに過剰に水を加えると、テトラアクア銅イオン[(Cu(H2O)4]2+ になる、ということは正しいのですか?

水酸化銅や銅イオンにはならないのですか。詳しい解説をお願いします。

Aベストアンサー

>水酸化銅や銅イオンにはならないのですか
水酸化銅にはなりません。これは水に難溶です。
沈殿が出来ると言うことは観測されませんよね。
銅イオン(正確に言うと銅(II)イオン)については次。

無水硫酸銅(白色)に少量の水を含ませると硫酸銅一水和物(斉白色)ができ、更に水を加えると硫酸銅五水和物(青色)ができます。この硫酸銅五水和物の色はその中に含んでいるテトラアクア銅(II)イオン[Cu(H2O)4]^2+によるものです。硫酸銅五水和物に水を加えると出来るのではなく、硫酸銅五水和物中に既に出来ています。
そしてさらに水を加えると硫酸銅が水に溶け青色溶液になります。
また、水溶液中での銅の挙動を考える場合、テトラアクア銅(II)イオンを銅(II)イオンと見なす場合もあります。

Q1s電子軌道の古典的イメージ

水素型原子の1s電子の軌道は角運動量量子数l=0で確率密度分布はある距離のところに角度方向は均一に分布しています。原点の確率密度は0に漸近していますがクーロン力で近づく電子を押し戻す力はどう理解すればよいのでしょうか。

古典的イメージではクーロン力と遠心力でバランスが保たれていると思うのですが、それにはとにかく回らなくてはなりません。遠方で確率密度が小さくなるのは直感的に理解できますが角度関数が定数である1s軌道の古典的力学的イメージは径方向に固有振動していると考えれば良いのでしょうか。

これは勉強していない私の全くの想像ですが周囲からマイナス電荷を持つ電子雲が均一に近づくためお互いに反発しあって原点に近接できず押し戻されるのでしょうか。ご専門の方またはお詳しい方のご指南をよろしくお願いします。(当方学生時代にシュレディンガー方程式を勉強したときは式を追っかけるのが精一杯で物理的意味は殆ど分かりませんでした。)

Aベストアンサー

>つまり動径方向にのみ振動した固有状態が出来ていると考えてよろしいのでしょうか。
「振動した」の意味をつかみかねているのですが、1s軌道は膨らんだりしぼんだりする軌道ではないので、普通の意味では「振動」はしていません。
1s軌道は、動径方向の運動量演算子の固有関数の重ね合わせで記述できるとは思いますが、それだけのことです。
確率の流れj=(1/m)Re(ψ~(h/i)∇ψ) (m=電子の質量,ψ~=ψの複素共役,h=プランク定数/2π)
を計算してみると、r方向への流れはない事が分かります。

・・・という事を書いていて思いましたが、1s軌道がz軸周りに回っているかどうかってのは、本来、この確率の流れで論じるべきことだったのかもしれません。1s軌道におけるφ方向の確率の流れを計算すれば、確かに、φ方向には回っていない、という事が分かります。

>この説明も大変分かりやすいのですが少しニュアンスが異なるように思います。私は縞模様のない波動関数の説明には前半の回答の方が何となく分かりやすいのですがコメント頂ければ幸いです。
1sの「状態」を古典的に(重ねあわせとか量子力学的な事も使っているが)、無理矢理解釈したものなので、そんなに深い意味はないですし、正確な描像ではないです^^;

>波動関数から計算した確率密度は球座標ではヤコビアンr^2が掛かるためご指摘のように原点近傍にいる確率は実際のところ0であると思っています。この0になる物理的理由はやはりクーロン力が働くためエネルギーが低くなりすぎそれを補う回転運動を期待できないと考えてもよろしいでしょうか。
繰り返しになりますが、s軌道の場合、波動関数は原点で有限の値をとるんです。つまり、ある確率で、原子核のすぐそばに来れるんです。(これはp軌道などとは大きく違う性質です)
r^2をかける云々というのは、「電子がr~r+drの位置にいる確率」を考えた場合の話です。この確率はr≒0で確かにゼロに近くなりますが、単にr~r+drの間の球殻の体積がゼロに近づくから、というだけのことです。(小さな体積の中に電子がいる確率は小さいですからね)

>つまり動径方向にのみ振動した固有状態が出来ていると考えてよろしいのでしょうか。
「振動した」の意味をつかみかねているのですが、1s軌道は膨らんだりしぼんだりする軌道ではないので、普通の意味では「振動」はしていません。
1s軌道は、動径方向の運動量演算子の固有関数の重ね合わせで記述できるとは思いますが、それだけのことです。
確率の流れj=(1/m)Re(ψ~(h/i)∇ψ) (m=電子の質量,ψ~=ψの複素共役,h=プランク定数/2π)
を計算してみると、r方向への流れはない事が分かります。

・・・という事を...続きを読む

Q銅に丹銅のメッキは可能でしょうか?

銅材料に丹銅の電気メッキを行いたいのですが、丹銅をプラス極に付ければ丹銅のメッキが出来るのでしょうか?
イオン化傾向の差はあるとしてもどちらも単体ではメッキできますので、銅と亜鉛はそれぞれ銅にメッキされると思います。
その際についたメッキは合金になるのかが分かりません。
また合金がメッキされたとしてもイオン化傾向の差で銅と亜鉛の割合が変わってしまう可能性はあるのでしょうか?
当方、メッキされた銅の分析することが出来ない為 質問をさせていただいております。

回答を宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

特に電気メッキの必要はありませんが、イオン化傾向の差で亜鉛が付着する。
きれいにメッキしたほうがよいので、亜鉛を銅に電解メッキをします。単純に硫酸亜鉛や塩化亜鉛では汚くなりますので、EDTAとか糖とか加えて調整するとよいです。
 銀色にメッキされたら、バーナーで過熱すると亜鉛が銅に拡散していき、真鍮色~銅色に変化しています。この銅色の状態が丹銅です。

Qs軌道とp軌道のエネルギーの違い

s軌道とp軌道のエネルギーの違いが生じる理由について教えていただけないでしょうか。

例えば、ナトリウムは3p-3s間でD線の発光をしますよね?
このとき、スピン軌道相互作用によって3p準位が2つに分裂して
D線は2本観測されると書籍にはあります。

しかしながら、3sと3pでは主量子数n=3で共通なので、3sと3pのエネルギー準位は一致し、そもそも発光が起きないように思えてならないのです。
私は、3sと3pはlの値のみが異なっており(l=0とl=1)、磁場をかけてゼーマン効果が生じない限り2つのエネルギー準位に差はないのでは、と思っています。

実際には発光が起きているので私の考え方が間違っているはずなのです。
s軌道とp軌道のエネルギーの違いが生じる理由、及びナトリウムにおいて3sと3p間で発光が生じる理由を教えていただけないでしょうか。

Aベストアンサー

水素原子のエネルギー準位は確かにs軌道とp軌道は同エネルギーです。が、ヘリウム以降の2個以上の電子を持つ原子では、s軌道とp軌道ではエネルギーが異なります。これは、より内核の電子が原子核の電荷を遮蔽するのですが、s軌道とp軌道ではs軌道の方が原子付近の存在確率密度が大きいために、原子核とのクーロン相互作用が大きく、エネルギーが低下するためです。水素以外は、s、p、dの縮退は解けています。
というわけで、s軌道とp軌道でエネルギーが異なっていれば、選択律からs軌道とp軌道の遷移は許容ですので、発行が生じます。


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