アルミナ(Al2O3)の物性が細かく載っているホームページをご存知でしたら教えてください。
アルミナの原子密度(個/cm3)ってどれぐらいなのでしょうか?
よろしくお願いいたします。

A 回答 (1件)

アルミナ(もしくはサファイヤ)は絶縁体、誘電体、熱良導体、耐熱材料、窓材等々、いろいろな分野で使われているので、それら全部をまとめたページはちょっとキビシイと思います。

光学的性質中心だと下記URLから「その他の光学結晶」というpdfファイルを開くと多少出ています。

原子密度は、アルミの原子量26.98、酸素の原子量16.00、アルミナ1mol(=6.02*10^23個の分子)を考えると、1molが101.96g。アルミナの密度は3.98g/cm^3なので、

6.02*10^23個/mol/101.96g/mol*3.98g/cm^3~2.35*10^22個/cm^3

となります。ですから1cm^3あたり、アルミ原子が4.70*10^22個、酸素原子が7.05*10^22個あることになります。

参考URL:http://www.optmax.co.jp/index6.html
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この回答へのお礼

ご丁寧にありがとうございました。
アルミナの原子量や密度から原子密度が出てくるとは考えもつきませんでした。
本当にありがとうございました。

お礼日時:2002/04/09 12:05

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塩素の原子量を求めると35.484と出たのですが、もちろん間違えた答えでした…
どのように計算して、どのような答えになるのか教えてください!

Aベストアンサー

計算自体は合っていると思います。
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となります。
問題に与えられている数字の有効数字が3桁であることを考慮して小数点以下2桁目で四捨五入して
塩素の原子量は35.5になると思います。

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 1個の中性子と1個陽子の質量を別々に測ったものを足し合わせた数字と重水素の原子核の質量は違うという話を聞いたことがあります。
ここでも同様なことが起こりうるのでしょうか。
それともまったく同じ値になるのでしょうか。
考えていたらよくわからなくなったので誰か助けてください。

Aベストアンサー

こんばんは。

>>>
1個の中性子と1個陽子の質量を別々に測ったものを足し合わせた数字と重水素の原子核の質量は違うという話を聞いたことがあります。
ここでも同様なことが起こりうるのでしょうか。

そのとおりです。
酸素原子2個よりも酸素分子2個のほうが僅かに軽いです。

質量欠損というのは、とかく核力だけに特有の現象だと誤解している人は多く、
大学で核力を学んだ私でさえ、その一人でした。
卒業後に知ったことですが、
化学ポテンシャルについても、エネルギーが小さいものほど質量欠損が大きくなります。
核力に比べれば程度が非常に小さいので、話題に上らないだけなんですね。

以上、ご参考になりましたら。

Q未知の金属の原子量を求めるには

ある金属M4.0gを酸化したところ、化学式MOで表される酸化物5.0gが生じた。金属Mの原子量を求めなさい。

という問題なのですが、どのように考えて原子量を求めたらいいのか分かりません。回答お願いします。

Aベストアンサー

○投げか。

M+1/2O_2→MO
M:1[mol]とO_2:1/2[mol]が反応して、MO:1[mol]ができる。
Mの原子量をm[g/mol]とすると、4.0gのMのモル数は、4.0/m[mol]
これと反応してできるMOはやはり4.0/m[mol]、
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高校の原子分野についての質問です。

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教えてください

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No.4です。ちょっと用語の使い方が適切ではなかったかもしれません。
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学問的に正確に書くとどうなるのか、ちょっと自信がありません。とりあえずイメージ的な話として書きました。
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高校1年生です。化学で原子量を求める問題です。

〈問題〉
ある金属Mの酸化物MO2 17.4gを還元すると、Mの単体が11.0g得られた。金属Mの原子量を求めよ。

答えは55.0になります。
解答を見てもいまいちよくわかりません。
誰でもいいので詳しく教えてください。

写真が解答です。

Aベストアンサー

「ある金属Mの酸化物MO2」とは、「Mの原子1個」に「Oの原子2個」が結びついたものです。

これが、還元反応により
  MO2 → M + O2
になったということですね。

MO2:17.4g から Mの単体が11.0g 得られたのだから、還元反応で離れた O2 は
  17.4 - 11.0 = 6.4 (g)
O2 1mol の重量は分子量 32 より 32g なので、6.4g は 0.2 mol。

従って Mの単体が11.0g も 0.2 mol なので、1 mol の重量は 55.0g。ということは、原子量が 55 であるから、その金属は「マンガン Mg」である。

「mol」(モル)という物質量の単位を習っていますよね?
化学反応は、同じ mol どうしで起こります。「1 mol の物質の重量は、その物質の分子量に等しい」ということです。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A2%E3%83%AB
http://manapedia.jp/text/159
http://www.geocities.jp/chemacid/chembase/physical/mol.htm

「ある金属Mの酸化物MO2」とは、「Mの原子1個」に「Oの原子2個」が結びついたものです。

これが、還元反応により
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になったということですね。

MO2:17.4g から Mの単体が11.0g 得られたのだから、還元反応で離れた O2 は
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O2 1mol の重量は分子量 32 より 32g なので、6.4g は 0.2 mol。

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Q原子核の密度

こんにちは、

原子核を構成している陽子、中性子はスピンh/2なので、F・D統計に従います。また状態密度も、伝導帯の電子と同じになるはずなので、結局、原子核の密度も、伝導帯の電子の密度と同じような形になるのでは無いでしょうか?
この当たりを説明している本は無いでしょうか?

Aベストアンサー

相互作用がまるで違います。

電子と原子核の間はフォトンを介したクーロン力です。
一方,原子核の中の中性子,陽子の核子間は中間子を介した強い相互作用です。

強さが全くちがいますので密度も当然違ってきます。

原子核物理の本を見れば最初に書いてありますよ。

Q化学、原子量の求め方。

こんにちは。
化学について分からないので質問します。


問題
ある元素Aの原子は、化合物の種類によっていくつかの酸化数を持つ。
酸化数が+VI(+6)の酸化物は83.2%のAを含んでいる。
Aの原子量を求めよ。



この問題ではAの酸化物がAO3(3は小文字)と表されるので、
Aの原子量をMとして

{M/(M+16×3)}×100=83.2

と表し、M=237.7≒238

と解きました。

これで正解だったのですが、別解で、


元素Aの当量をEとすれば、Egと酸素8gが過不足無く反応するので、

{E/E+8}×100=83.2

∴E=39.6

原子量=当量×原子価より

39.6×6=237.6≒238


この別解が分かりません。

当量とは何か、何故酸素8gなのか、
そして原子量=当量×原子価の式は何故成り立つのか。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

むしろ、当量の定義が 当量=原子量/原子価 です。
原子価というのがわからなかったら、結合できる腕の数だと思っておいてください。

酸素の腕の数は2ですよね?
だから、酸素1当量=16(酸素の原子量)/2(原子価(腕の数))=8
になるわけです。

Q原子核の位置での電子の存在確率密度

原子核の位置での電子の存在確率密度って波動関数Ψ(r,θ,φ)を二乗してr=0を代入したときと、動径分布関数D(r)にr=0を代入したときとで答えが違いますよね。
例えば水素原子1s軌道で
Ψ(r,θ,φ)=1/sqrt(pi)*(1/a)^(3/2)*exp(-r/a)
D(r)=4r^2*(1/a)^3*exp(-2*r/a)
前者で1/(pi*a^3)、後者で0になると思います。この差はなぜ生じるのですか?ちなみにaはボーア半径です。

Aベストアンサー

なにか大変な勘違いをされているようですね。
波動関数式と動径分布関数式は、同じ意味のものを別々の関数で表したのもではありません。全く表している事が違っています。したがって、同じ値になろうが、なかろうが、比べる意味そのものが根本的にありませんよ。

下記サイトをご参照下さい。
http://www.materials.sci.osaka-cu.ac.jp/materials2002/Lec_others/dorbital.html

動径分布関数とは、原子核を中心にして半径r の距離に電子を見出す確率,つまり,今回のような1s軌道では波動関数内にθとφを含んでいないので、半径r の球の表面での「確率密度」であり、この値が最大(極大)になる距離r は,D(r) をr で微分してゼロになる所
dD(r)/dr = ( const ) × r ( 1 - r / a ) exp ( -2r / a ) = 0
より、
r= a

つまり、aはボーア半径ですね。つまり、ボーア半径のあたりで,電子の動径分布が最大になりますよ。

式名称に惑わされてはいけません。「何のためにその式が出てきたのか」を考えて下さい。

S = 4πr^2 は球の表面積ですよね。何故それに波動関数の自乗を掛けあわせたものが原子核を中心にして半径r の距離に電子を見出す確率,つまり,半径r の球の表面での確率密度なるのかというと、先ほどの1s軌道の波動関数がは,実際にはθとφを変数として含んでいないからrに対して一様な球状だとしたわけです。

他の電子軌道を考察する場合には、そうはいきませんね。

本当に詳しく知りたいのであれば、以下のサイトをざっと読んでみて下さい。くわしく、丁寧に説明されています。(QMII-8.pdfは無いようです)
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-3.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-4.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-6.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-7.pdf

http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-9.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-10.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-11.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-12.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-13.pdf
http://www.phys.konan-u.ac.jp/~yamasaki/Quantum_Mechanics_II_files/QMII-14.pdf

頑張ってくださいね。

なにか大変な勘違いをされているようですね。
波動関数式と動径分布関数式は、同じ意味のものを別々の関数で表したのもではありません。全く表している事が違っています。したがって、同じ値になろうが、なかろうが、比べる意味そのものが根本的にありませんよ。

下記サイトをご参照下さい。
http://www.materials.sci.osaka-cu.ac.jp/materials2002/Lec_others/dorbital.html

動径分布関数とは、原子核を中心にして半径r の距離に電子を見出す確率,つまり,今回のような1s軌道では波動関数内にθとφを含んでい...続きを読む

Q原子量の求め方を教えて下さい!

こんばんは;;

私は今まで単に、原子番号を2倍すれば良いのだと勘違いしていたようなので、火曜日に試験なので非常に焦っています。。。

原子量とはいったいどの様に求める、ものなのでしょうか。。。

もしかして暗記などで覚えておくものなのでしょうか?


宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

こんばんは。

試験問題で、何の数字も提示することなく、
「○○の原子量を求めなさい」
という問題は、絶対に出ません。
なぜならば、原子量は整数ではなく、小数点以下何桁までもある中途半端な数字だからです。
唯一、整数になるのは、「炭素12」(いくつかある炭素原子の種類(同位体)の中で、質量数が12のもの)が、1モル当たり12gちょうどと定められているのみです。

「原子量」は、その原子の、自然界にあるすべての同位体の
1モル当たり質量の 平 均 値 !!! のことです。


例題を挙げておきますね。

たとえば、ある元素で
原子量12.3 の同位体が80%、
原子量13.4 の同位体が20%
だとしましょう。

この元素の原子量は、平均を取ればよいのだから、
(12.3 + 13.4)÷ 2
・・・・・は、間違いです。

正しくは、
12.3×0.8 + 13.4×0.2
あるいは
(12.3×80 + 13.4×20)/100
です。


なお、1種類の同位体の原子量は、(原子番号ではなく)質量数(原子核の陽子と中性子の個数の合計、つまり、整数)に非常に近い値になります。
これは、覚えておいたほうがよいですね。


>>>私は今まで単に、原子番号を2倍すれば良いのだと勘違いしていたようなので

それだと、原子番号1の水素のところで、すでに破綻していますね。(笑)


>>>もしかして暗記などで覚えておくものなのでしょうか?

いえ。
原子量を覚えるのは無理であることは上述しましたが、
原子量に近い整数である質量数でさえも、テストで問われることはないはずです。
おそらく、問題文の中に原子量や質量数が書かれると思います。

ただし、原子番号1~20ぐらいの元素の原子番号と元素名、元素記号は暗記をする必要があると思います。

また、
H、N、O、C の質量数は、覚えておいて損はないと思います。

こんばんは。

試験問題で、何の数字も提示することなく、
「○○の原子量を求めなさい」
という問題は、絶対に出ません。
なぜならば、原子量は整数ではなく、小数点以下何桁までもある中途半端な数字だからです。
唯一、整数になるのは、「炭素12」(いくつかある炭素原子の種類(同位体)の中で、質量数が12のもの)が、1モル当たり12gちょうどと定められているのみです。

「原子量」は、その原子の、自然界にあるすべての同位体の
1モル当たり質量の 平 均 値 !!! のことです。


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Q1リットル中100ベクレル ヨウ素原子何個に相当?

23区でも水道水に1リットルあたり210ベクレルもが検出されました。
日本は先週、基準を30倍に緩和したようなのでまだ「乳児の飲用に不適」といっていますが、
実は、WHOの基準の21倍にもなる値のようです。

さて、この放射線がすべて「放射性ヨウ素」によるものだと仮定してですが、
ミクロな考え方をした場合、
1リットル中に、放射性ヨウ素の原子が何個入っている、と考えればいいのですか。

どのように計算すればいいのか分かりません。教えてください。

Aベストアンサー

放射性物質の壊変の式
dN/dt=-λN
dN/dt:毎秒壊変原子数
N:そのときの原子数
λ:壊変定数

微分方程式です。
これを解くと、半減期Tとλの関係が求められて、
λ=0.693/T
になります。

ヨウ素131の半減期Tは、
T=8.04日=694656秒
だから、
λ=0.693/694656=9.97616×10^(-7)[1/s]

210ベクレルということは、毎秒壊変原子数が210個ということです。
で、
dN/dt=-210[個/s]
です。(微分方程式では、時間がたつと減っていく場合「-」にします)
で、
N=(dN/dt)/λ=210/9.97616×10^(-7)=2.105×10^8[個]

残っているのはここから210個引くんだけどそんなの引いてもどうということはない。
2億1千万個です。

これは、ヨウ素
2.105×10^8/(6.022×10^23)=3.50×10^(-16)[mol]
で、
3.50×10^(-16)×131=4.58×10^(-14)[g]=0.0000000000000458[g]
入っていることになる。これは、ふつうの方法では計れない。こんな微量なものを計るはかりはありません。
放射線を使うから求められる値です。
念のため、微量だから害はないといっているのでありません。

毎日飲み続ければ、そのうちものすごく運が悪ければ、何らかの障害を起こすかもしれない。それより、ほかのことで運の悪いことが起こるのが先でしょう。「運が悪い」と書きましたが、ふざけているわけではありませんよ。放射線障害が起きるかどうかは、確率の問題なんです。

放射性物質の壊変の式
dN/dt=-λN
dN/dt:毎秒壊変原子数
N:そのときの原子数
λ:壊変定数

微分方程式です。
これを解くと、半減期Tとλの関係が求められて、
λ=0.693/T
になります。

ヨウ素131の半減期Tは、
T=8.04日=694656秒
だから、
λ=0.693/694656=9.97616×10^(-7)[1/s]

210ベクレルということは、毎秒壊変原子数が210個ということです。
で、
dN/dt=-210[個/s]
です。(微分方程式では、時間がたつと減っていく場合「-」にします)
で、
N=(dN/dt)/λ=210/9.97616×10^(-7)=2.105×10^8[個]

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