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(高校分野)
CO2(二酸化炭素)やSO2(二酸化硫黄)は何故、二価の「酸」なのですか?

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A 回答 (5件)

No.2で答えた者です。


誤った答えをして済みません
>CO2(二酸化炭素)やSO2(二酸化硫黄)は何故、二価の「酸」
大切な事は酸・アルカリの基本ですが「H+」が酸、「OH-」がアルカリ性です。
そして1価の酸とは「H+」を1個放出する物
つまり2価の酸とは「H+」を2個放出する物の事です。
H+が2個ならトータルとして2+になります。
この場合、H2CO3は<H>が2個と<CO3>という事で
H(2+)とCO3(2-)に分かれます。
>H2CO3やH2SO3が存在しない場合はどうなるのですか?
>教科書にはCO2+2H2O⇔HCO3- +H3O+
この式で質問者様が悩まれているのは
CO2と水からHCO3-とH3P+になってしまっている事だと思います。
この左側と右側(⇔を挟んで)の間には
簡単に説明すると水とCO2からH2CO3の出来る反応があります。
この段階を省略した為に分かり難くなっているでしょう
SO2も同様です。
つまり、H2CO3やH2SO3は存在しないのではなく
反応段階として次の反応段階へ飛ばした結果
式として表現されていないだけです。
結果としてはCO2はH(2+)とCO3(2-)に
SO2はH(2+)とSO4(2-)になり、それぞれ{2価の「酸」}です。
反応につて詳しくは化学の教科書にあるようです。
一度 教科書に目を通して見て下さい
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この回答へのお礼

ありがとうございます
よくわかりました!

お礼日時:2007/04/15 22:16

>H2CO3やH2SO3が存在しない場合はどうなるのですか?


教科書にはCO2+2H2O⇔HCO3- +H3O+

化学式で表すとき、何が出来るかという場合とそれがどれくらいの割合で生じるかという場合とでニュアンスが異なります。#3のご解答の中で次のように表されているのは何が生じるかを示しているものです。

>CO2は水と反応してH2CO3になるのですが、すぐにまた別の水と反応して
CO2 + 2H2O → H2CO3 + H2O → HCO3- + H3O+となり、
さらにHCO3-はH2Oと反応して、 CO3(2-) + H3O+になります。

存在の割合でいうと水中にCO2を溶かした場合、ほとんどがCO2で存在します。荒っぽい割合でいうと「水に溶けているCO2の1/100がH2CO3に変わっている、そのまた1/100が電離している」というイメージです。。
CO2+H2O⇔H2CO3
H2CO3+H2O⇔H3O++HCO3-
オキソニウムイオンH3O+を使わない表現の場合は
CO2+H2O⇔H2CO3⇔H++HCO3-
です。

一番の多く存在するのはCO2です。酸性を示したり反応したりするのは電離の部分です。そのため教科書では途中のH2CO3を省略した形で表現しています。SO2の場合も同じです。
SO2+H2O⇔H+HSO3-

H2CO3もH2SO3も取り出すことが出来ません。取り出そうとすればCO2やSO2に戻ってしまうのです。

炭酸は非常に弱い酸であると言われています。それは水中のCO2とH2CO3を合わせたものに対して電離の割合がどれくらいかを考えているからです。H2CO3がイオンに別れる割合はいくらかと考えるともっと強いということになりますね。これだと酢酸よりも強いそうです。
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塩酸はHClと表しますが、実際は塩化水素という気体です。

これを水に溶かしたものを塩酸といい、電離式は正確には
HCl + H2O → H3O+ + Cl-となっています。このように、水溶液にしたときH3O+(オキソニウムイオン)を発生させるものを「酸」といいます。
なので、水に溶かさなければ酸としての力は発揮しません。

CO2は水と反応してH2CO3になるのですが、すぐにまた別の水と反応して
CO2 + 2H2O → H2CO3 + H2O → HCO3- + H3O+となり、
さらにHCO3-はH2Oと反応して、 CO3(2-) + H3O+になります。
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高校に行ってないので高校で学ぶ範囲が分からないのですが


CO2は水に溶けるとH2CO3、SO2はH2SO4になります
(数字は全て下付きにして下さい)
ここで「H=1+ ,O=2-」なのでH2(2+)CO3(2-)とH2(2+)SO4(-2)となり
アーレニウス(で良かったかな?)によりそれぞれ2価の酸です。
CやSについてもは
多分、化学の教科書の「原子配列」に関する中にあると思います。
もしくは「無機化学」の本の初めの方に書いてあるので読んでみてください。
この辺りなら高校の化学「原子配列」程度の知識で充分に読める内容です
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いずれも水と反応し、炭酸H2CO3、亜硫酸H2SO3となるからです。

また、単独でも塩基と反応し、炭酸塩、亜硫酸塩を生じます。
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

この回答への補足

H2CO3やH2SO3が存在しない場合はどうなるのですか?
教科書にはCO2+2H2O⇔HCO3- +H3O+

補足日時:2007/04/13 23:12
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Qアンモニアや二酸化炭素は、アルカリや酸と言っても良いのか

酸の定義は「Hを含み、水溶液になると水素イオンとなる物質」
アルカリの定義は「OHを含み、水溶液になるとOHイオンとなる物質」
と聞いています。しかし、水にとけて酸性になるもの、アルカリ性になるものという事で考えれば、二酸化炭素やアンモニアもあります。これらは酸やアルカリであると言えるのでしょうか?

Aベストアンサー

現在の酸、塩基(アルカリ)の定義は
・酸は H+ を与える物質であり、塩基は H+ を受け取る物質(ブレンステッド・ローリーの定義)
・酸は電子対を受け取るあらゆる物質であり、塩基は電子対を供与するあらゆる物質(ルイスの定義)
となっています。

ということで二酸化炭素やアンモニアは
CO2 + H2O → 2H+ + CO3-(H+を放出)
NH3 + H2O → NH4+ + OH-(H+を受け取る)
ブレンステッド・ローリーの定義からそれぞれ酸性、塩基性(アルカリ性)となります。

なお「H+ を生じる物質が酸であり、水酸化物イオン OH- を生じる物質が塩基」はアレニウスの定義と呼ばれています。今回のケースはこれでも説明できます。

Q二酸化硫黄 SO2 の構造について

SO2 は配位結合が関係している、と聞いたのですが、どのような構造
になりますか?SO2は配位結合が関係していて、折れ線形で、極性分子だと聞きました。どういうことか、さっぱりわかりません。
すみませんが、詳しく教えてください。

Aベストアンサー

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。

電子式(a)と電子式(b)のどちらが正しいのか?については、少し難しい話になるのですけど、#1さんのリンク先にあるウィキペディアの解説によると、
・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

Q水酸化バリウムと二酸化炭素の反応

水酸化バリウムと二酸化炭素を反応させると、
白い沈殿ができ、さらに反応を繰り返すと、
沈殿が無くなるのですが、どういった反応が起きているのか教えてください

Aベストアンサー

naoya112さん、こんばんは。
バリウムはアルカリ土類金属です。
その水酸化物はBa(OH)2です。

水酸化バリウムと、二酸化炭素を反応させると、

Ba(OH)2+CO2→BaCO3↓+H2O
      炭酸バリウムの白色沈殿を生じる

さらに、二酸化炭素を通すと、再び溶け始める。

BaCo3+H2O+CO2→Ba(HCO3)2
        炭酸水素バリウム、これは可溶性


のような反応が起こっています。
これは、同じアルカリ土類金属の元素、カルシウムでもいえます。
ご参考になればうれしいです。

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
硫化水素 H2S→2H+ + S + 2e-
二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。

Q分子結晶と共有結合の結晶の違いは?

分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか?
参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている
と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の
結晶ではないのですか?

Aベストアンサー

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素SiO2の場合も
Si原子とO原子が共有結合し、この結合が立体的に繰り返されて
共有結合の物質というものをつくっているのです。
参考書の表現が少しまずかったのですね。
tomasinoさんの言うとおり、二酸化ケイ素も共有結合の結晶の1つです。

下に共有結合の結晶として有名なものを挙げておきます。

●ダイヤモンドC
C原子の4個の価電子が次々に4個の他のC原子と共有結合して
正四面体状に次々と結合した立体構造を持つのです。
●黒鉛C
C原子の4個の価電子のうち3個が次々に他のC原子と共有結合して
正六角形の網目状平面構造をつくり、それが重なり合っています。
共有結合に使われていない残りの価電子は結晶内を動くことが可能なため、
黒鉛は電気伝導性があります。
(多分この2つは教科書にも載っているでしょう。)
●ケイ素Si
●炭化ケイ素SiC
●二酸化ケイ素SiO2

私の先生曰く、これだけ覚えていればいいそうです。
共有結合の結晶は特徴と例を覚えておけば大丈夫ですよ。
頑張って下さいね♪

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む

Q次亜塩素酸など、『次~』『亜~』なんとかについての質問です。

題名の通りなのですが、次~や、亜~はどういう意味なのでしょうか。亜硫酸や、次亜塩素酸を例に是非教えてください。また、過塩素酸の過~の意味もよろしくお願いします。

Aベストアンサー

 これは、酸に含まれる酸素の数です。
 標準的なものより酸素が一つ少ないと「亜」が付きます。
さらに、2つ少ない場合は、「次亜」が付きます。
逆に一つ多いと「過」が付きます。


 H2SO4 硫酸
 H2SO3 亜硫酸

 HClO3 塩素酸
 HClO  次亜塩素酸
 HClO4 過塩素酸

Q高校化学(混合気体の体積)

4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体の体積は何Lか。

ここで混合気体と呼ばれているものは空気のことですよね?
もし、【2molの水素と1molの酸素から・・・】という問題だったら
2H2+O2=2H2O
となり、
2mol=44.8L
と答えることが出来るんですが

ここで求めないといけないのは空気の体積ですよね。
空気の組成式?なんて無いのでどうやって式を立てればいいかわかりません・・・。
教えてください。

Aベストアンサー

「混合気体」とは、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴンなどの、
さまざまな気体が混合されているものをいいます。

空気は、
窒素(78%)、酸素(21%)、アルゴン(0.9%)、二酸化炭素(0.03%)、
その他の微量成分(ネオン、ヘリウム、メタンなど)の混合気体ですが、
空気以外にも混合気体はいろいろと存在します。

自分で好きなように気体を混ぜれば、任意の混合気体を作ることができます。
したがって、このたびの問題では、
「4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体」について考えればいいのです。

ところでちょっと脱線しますが、気体の体積は、温度や圧力によって変化します。
注射器の中に一定量の気体を詰めて、
ピストンを引けば、体積は大きくなり、
ピストンを押せば、体積は小さくなります。
ピストンでかける圧力で気体の体積が変わってくるのです。
また、ピストンをゆるゆるにしておいて、温度を上昇させれば、
気体は膨張して体積が大きくなります。

1モルの気体(正確には理想気体)の体積が22.4リットルなのは、
標準状態(0℃、1気圧[atm])においてです。
気体の体積について話をするときは、
温度や圧力の条件を指定する必要があります。

それでは、標準状態(0℃、1気圧)における、
「4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体の体積」を考えます。
1モルの気体の標準状態での体積は、
気体の種類が異なるものであっても、ほぼ同じく約22.4リットルです。
また、窒素と酸素は通常反応しないので、
この混合気体は、窒素と酸素合計5モルの分子を含む気体だといえます。
このとき体積は、5×22.4リットルとなるはずです。

ついでですが、「2molの水素と1molの酸素」の例を挙げられましたが、
水素と酸素を単に混合しただけでは、H2Oは生成しません。
合計3モルの混合気体のままです。
(標準状態の体積は、3×22.4リットルになりますね)
火をつけて爆発させるなどして、化学反応を起こして始めて、
H2Oは生成します。

質問者さんは、習った知識を応用していろいろと考えるタイプだと思います。
自分からあれこれと考えていくからこそ、正しいことや誤りに気づき、
サイエンスへの理解が深まっていきます。
これからも積極的にどんどんと考えて、あれこれと頭を使うことを楽しみ、
そして、正解にたどり着き、「そうなんだ」と納得したときの喜びを味わいながら、
ぜひ学習していってくださいね。

「混合気体」とは、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴンなどの、
さまざまな気体が混合されているものをいいます。

空気は、
窒素(78%)、酸素(21%)、アルゴン(0.9%)、二酸化炭素(0.03%)、
その他の微量成分(ネオン、ヘリウム、メタンなど)の混合気体ですが、
空気以外にも混合気体はいろいろと存在します。

自分で好きなように気体を混ぜれば、任意の混合気体を作ることができます。
したがって、このたびの問題では、
「4.0molの窒素と1.0molの酸素からなる混合気体」...続きを読む

Q酸化作用とは?

大学受験範囲です

問題を解いているときに「酸化作用」という用語が出てたのですが知りませんでした。
検索してみたのですが、定義等みつけられませんでした。



(1)「酸化作用」の定義を教えてください

(2)「酸化作用が強い」や「酸化作用が弱い」などという記述もあったのですがその意味を教えてください

(3)↑その強弱がなにに由来するか教えてください

(3)「酸化作用の強さ」と
「酸化剤としての強さ」「還元剤としての強さ」はどういう関係になっているのでしょう?

Aベストアンサー

酸化作用とは、文字通り
 相手の物質を「酸化させる」作用
のことです。つまり、"酸化させる"とはどのようなことを意味するのだったかを再確認すれば良いのです。

(1)「相手に酸素Oを無理矢理でも与えること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手に酸素を与える作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、酸化銅CuOを炭素と共に熱してやると、CuOがOを炭素Cに与えて、自身は銅の単体になり、相手(炭素)はCO2となりますから、「CuOはCに対して酸化作用を及ぼした」、と言えます。
(2)「相手から水素Hを奪い取ること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手から水素を奪う作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、エタノールC2H5OH の適当な温度の蒸気にして酸化銅CuOに触れさせると、エタノールは一部の水素原子を失ってアセトアルデヒドになりCuOは、CuとH2Oとに変化します。このときは、「CuOはエタノールに対して酸化作用を及ぼした」、と言えます。
(3)「相手物質から電子を奪い取ること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手物質から電子を奪う作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、CuOは、CuはCu++,OはO--のイオンとして結合し合っているとみることができます。CuOに高温の水素H2を触れさせると、Cu++はH2から電子を奪って、自身はCu単体になり、HはH+となり、O--と結合してH2Oなります。
このとき、「CuOの銅Cuは、H2に対して酸化作用を及ぼした」と言えます。

"酸化"には、上記のように、多様な見方(説明)があります。(1),(2)は、酸素や水素が関与している反応の場合に限定的ですが、(3)は、そのような限定から解放されている、より"本質的"な定義と言えます。もちろん、(3)の見方をするなら、酸素を与えること,水素を奪うことも含めて、統一的に説明できます。

ですから、何も限定していない状況下なら、「相手物質から電子を奪い取る作用」を"酸化作用"と呼ぶのが良いでしょう。



酸化作用の強弱。これも文字通り、酸化作用が強いか弱いかのことです。
たとえば、過マンガン酸カリウム KMnO4 は、多くの物質に対して酸化作用を及ぼすことができる、かなり酸化作用の強い酸化剤です。
一方、過酸化水素 H2O2 は、相手によっては酸化作用を及ぼすことができるのですが、過マンガン酸カリウムと反応するときには、むしろ酸化される側になります。
つまり、KMnO4はH2O2より酸化作用が強い、と言えるわけです。
酸化作用の強さは、相手物質が何かによって、変わるということは知っておきましょう。

酸化作用の強弱が生じる理由。 或る物質が、他の物質と電子の遣り取りをする反応をする際に、電子を奪う側になるか失う側になるかは、物質の性質によります。電子を奪う側になりやすい物質は、酸化作用の強い物質といえますし、相手によっては電子を奪うこともあるが、別の物質相手だとその作用を発揮できないなら、酸化作用はそれなりの強さということになるでしょう。

酸化作用を示す物質を、酸化剤と言います。或る物質Aが、他の或る物質Bに対して酸化作用を示すなら、AはBに対して酸化剤として働いた、と言います。もちろん、酸化作用が強い物質は、強い酸化剤です。
酸化作用をしている物質に対して、還元剤という呼称は使いません。還元作用(酸化作用の逆です)をする物質を還元剤と言い、その作用が強ければ強い還元剤ということになります。 ただし、先に書きましたように、H2O2のように、相手物質が何であるかによって、酸化作用を示す場合と還元作用を示す場合があるように、酸化剤・還元剤という呼称も、相手物質を指定して初めて意味が有る言葉となります。

酸化作用とは、文字通り
 相手の物質を「酸化させる」作用
のことです。つまり、"酸化させる"とはどのようなことを意味するのだったかを再確認すれば良いのです。

(1)「相手に酸素Oを無理矢理でも与えること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手に酸素を与える作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、酸化銅CuOを炭素と共に熱してやると、CuOがOを炭素Cに与えて、自身は銅の単体になり、相手(炭素)はCO2となりますから、「CuOはCに対して酸化作用を及ぼした」、と言えま...続きを読む

Q倫理って何を勉強するのですか。

高校の選択教科に倫理がありますが、どんなことを勉強するのかよくわかりません。
選択教科を決めるのにまよっています。
どなたか、アドバイスお願いたします。

Aベストアンサー

pearさんの学校には「倫理」があるのですね。どちらかというと珍しいと思います。もっとも選択教科ということですが、どういう意味の選択なのでしょうか。というようなこちらの疑問はおいておきます。

さて、高校倫理の内容ですが下のsesameさんがおっしゃっているような「哲学史」ではありません。ちょっと脱線しますが、例えば哲学史上の巨人の一人にカントという人がいます。カントの哲学的な業績は「純粋理性批判」という本で理性の限界を示し、哲学の対象を限定したことにあるのですが高校倫理ではそれについては触れません。そして「実践理性批判」で展開した道徳論が教えられています。高校倫理を教える人はおそらくカントの「純粋理性批判」とその内容について授業中話すことと思いますが、それは倫理で教える内容とされているわけではありません。このように倫理は確かに哲学の一分野でありますが、そのすべてではないことと、高校倫理には青年心理学・社会学・民俗学などの分野も入っています。

おおざっぱにいうと高校倫理は「今の日本や世界での(正しいとされている)道徳の内容とその由来」を考えるものです。また、宗教も道徳を示しますが、世界の主要な宗教の基本的な考え方も学びます。
例えば、
「無為自然」に生きることが人生の幸せを得る道である、とか
いつ契約したかわからないけれど、「社会契約」によって私たちの社会は成り立っている、とか
すべての生き物には仏になれる性質がある、とか
人の本性は善か悪か、とか
そのようなことを私たちはいつのまにか知っていたり、考えたりしますが、それらは自然に浮かび上がってきたものではなくて誰かが考えついたり、きちんとまとめたりしたものが伝わってきているのです。そして、その人たちや集団の考え方を知るうちに、逆に今の私たちが「道徳」として守っていくべきことが何であるかが見えてきます。青年心理学なども、高校生ぐらいの青少年が自分自身について悩みを持ち、「自分とは何か」を求めていくことに対しての1つのヒントになっています。

このように、高校倫理は「道徳とはどのようなものか」「人生をどのように生きるべきか」「社会とは何か」というような大切な問題について、自分で考えていこうとするときに、その手がかりを与えてくれる科目です。

(ただ、私はこのように考えていますが、教員によっては単なる倫理用語や知識の羅列であったり、西洋哲学史を教えるだけであったり、カントやヘーゲル、マルクスなどの特定の分野だけに力を入れて教えたりするかもしれません。センター入試対策であれば用語知識の羅列である方が哲学史や特定分野を教えられるより有効ですが、「倫理」を考えるという点では後者の方が有効でしょう。)

pearさんの学校には「倫理」があるのですね。どちらかというと珍しいと思います。もっとも選択教科ということですが、どういう意味の選択なのでしょうか。というようなこちらの疑問はおいておきます。

さて、高校倫理の内容ですが下のsesameさんがおっしゃっているような「哲学史」ではありません。ちょっと脱線しますが、例えば哲学史上の巨人の一人にカントという人がいます。カントの哲学的な業績は「純粋理性批判」という本で理性の限界を示し、哲学の対象を限定したことにあるのですが高校倫理ではそれに...続きを読む

Q1気圧は1013hPaと言いますが、、、

大気圧・1気圧は1013hPaと言い、これは地球上の海抜面の大気圧を平均した値ということだとHPで見たのですが、これは温度(気温)は何℃での話なのでしょうか??
仕事上で海抜補正について、検討しなければならず、困っています。
よろしく、お助け下さい。
また、下記のHPを参考に検討しようと考えています。
http://www.juen.ac.jp/scien/naka_base/met_cal/press_height.html
http://www.juen.ac.jp/scien/naka_base/chigaku/kishou03.html
これら以外に有用なHPがありましたら、あわせて教えて下さい。

Aベストアンサー

No.1の回答をご覧になってかえって混乱されておいでのようですが,内容的にも質問に対してまともに回答しているとは思えませんし,それ以前に日本語としても通じない文章ですので,あまり気にしないのがよろしいかと存じます。

お仕事で必要なのは,「気圧を実測して,海面更正の計算をする」ということですね?
それでしたら,1気圧=1013hPaの話はとりあえず忘れましょう。
>15℃だとすると、20℃では換算しなければいけないんでしょうか・・・。
海面更正であれば,最低限,現地気圧・現地気温・観測値の高度が必要です。

参考URLにかかげたページに,気象庁の公式観測で用いられている海面更正の式が出ています。
また,この式の導出方法は,たとえば二宮洸三著『気象が分かる数と式』(オーム社,2000年)の130~132ページに出ています。
さらに,この式において便宜上,気温分布を-0.5℃/100mとして,高度と現地気温から,気圧の補正値(海面気圧-現地気圧)を求めるための数表が『理科年表』にのっています(2002年版では340ページ)。二宮さんの本にも同じ表が出ています。

「1気圧」という単位は,今日では温度に関係なく,「1013.25hPa」に等しいと定義されています。
歴史的には,海面高度における気圧の平均値ということで始まった単位なのでしょうが,今日ではもはやその意味を離れているというべきでしょう。
1インチが2.54cmに等しく,1貫が3.75kgに等しいのと同様,1気圧は★常に★1013.25hPaに等しいのです。
むしろ,1mの定義になぞらえた方が,より適切かもしれません。
もともと1mは「北極から赤道までの距離の1000万分の1」として定められ,それに従ってメートル原器が作成されました。
ところが,そのメートル原器の印から印までの長さを1mとして地球の大きさを測りなおして見たら,北極から赤道までは10000mではなく,10002mあったのです。
しかし,すでにメートル原器に基づいた長さとして使われはじめていたので,ここで当初の定義に合わせてメートル原器の示す長さを0.02%長くしたら,混乱の下になりかねません。
そこで,最初の定義を捨てて,メートル原器の長さを1mとして定義しなおしたわけですね(1889年,第1回国際度量衡総会)。
その後さらに変遷を重ねて,現在では光の速度から定義されていることはご存じかと思います。

1気圧は,1954年の第10回国際度量衡総会の決議4で,
「あらゆる適用に対して次の定義,
1標準大気圧=1 013 250ダイン毎平方センチメートル,
すなわち,101 325ニュートン毎平方メートル,
を採用することを声明する」
と定められました。

したがって,
>これは地球上の海抜面の大気圧を平均した値ということだとHPで見た
とのことですが,それはおそらく「歴史的にはそのような意味づけで定められていた」ということでしょう。
もし,現在でもそれが定義であるかのような書き方がされていたとしたら,そのページを書いた人の誤りです。

なお,1013.25hPaという数値を求めるにあたってどのような計算が当時行われたかまでは,ちょっとわかりません。まあ世界中の海面気圧の値を用いたのは確かでしょうし,気温についても何らかの考慮があった1かもしれませんが,ちょっと資料がありません。
確かなのは,今日,圧力の大きさを「何気圧」と書き表す際に,実際の平均海面気圧を求めるためにそのつど世界中で観測を行ったりする必要はないよ,単にhPaの数字を1013.25で割り算するだけですむのだよ,ということです。

ちなみにNo.1の回答に「上空5000mの気温を測った人はいませんよ」とありますが,昔(気象観測の草創期に)気球に乗って命がけで上空の気温を観測した話を聞いたことがあります。あれは記憶違いだったのでしょうか。
(長くなってすみません。)

参考URL:http://www.narusawako.jp/kaimenkiatsu.htm

No.1の回答をご覧になってかえって混乱されておいでのようですが,内容的にも質問に対してまともに回答しているとは思えませんし,それ以前に日本語としても通じない文章ですので,あまり気にしないのがよろしいかと存じます。

お仕事で必要なのは,「気圧を実測して,海面更正の計算をする」ということですね?
それでしたら,1気圧=1013hPaの話はとりあえず忘れましょう。
>15℃だとすると、20℃では換算しなければいけないんでしょうか・・・。
海面更正であれば,最低限,現地気圧・現地気温・観測値...続きを読む


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