ルイス酸の強度をどうやって見分けるのかが分かりません。
例えば、B(OR)3 と Al(OR)3 はどちらがルイス酸性が強いのでしょうか?
よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

1:電気陰性度から考えるとAlのほうがよりδ^+になっているのでルイス酸としては強いと考えられる。


B : 2.0
O : 3.5
Al : 1.5
2:一方空軌道は, B は2p軌道、Al :は3p軌道である。
そこで、1,2の要素を考慮すると、Bの方がルイス酸としての性質はAlより少し強いのではないかと考えます。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。考え方は理解できたのですが、何か定量的なデータをご提供いただけると幸いです。教科書を見てもなかなか載ってないんです。

お礼日時:2007/09/16 21:18

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Q真空容器の強度計算方法を教えて下さい!

真空容器の強度計算方法を教えて下さい!

真空容器の強度は、どのように計算すれば良いのでしょうか?
仕様は下記の通りです。

胴体     ; 直径400mm,内径360mm(肉厚20mm),高さ780mm,材質→アクリル
天板,底板; 直径400mm,板厚5mm,材質→アルミ
使用圧力 ; 0.1気圧
その他   ; 胴体と天板および底板は、ボルトで固定します。

このような条件で、問題はありますか?
直感で、天板と底板の強度が足りないように思います。
計算方法を教えて下さい。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

No.1の方の”現物主義”も大切ですが、それでは”あたりをつける”ということができません。

ここでの天板と底板に発生する応力は、等分布荷重を受ける円板の曲げの問題で解決できます。
その解は、機械工学便覧などを見れば出ています。

等分布荷重(=圧力)をp,半径をa,板厚をh,ポアソン比をνとします。

外周を固定された円板の場合の場合には、次のようになります。
中心の応力
σr=3(1+ν)pa^2/(8h^2)
σθ=σr
外周縁の応力
σr=3pa^2/(4h^2)
σθ=νσr

簡単のために、最大主応力で評価するとすれば、注目する応力は、中心、外周縁とも、σrです。
中心、外周縁のσrのどちらが大きいかといえば、外周縁の方です。
だから、最大応力σmaxは、
σmax=3pa^2/(4h^2)
となります。

安全のために、aとしては、ボルトのピッチ円の半径(190mmぐらい?)をとれば良いと思います。
圧力の単位は、気圧ではなくて、Paに変換する必要があります。
(0.1atm=101.3hPa=10.13kPa=0.01013MPa)

これらの値を使って計算すると、
σmax=3*0.01013*190^2/(4*5^2)=10.97MPa
となって、使用するアルミ材にもよりますが、大局的には大丈夫そうです。

圧力が繰り返し作用する場合には、疲労に対する検討をしなければなりませんが、それでも大丈夫そうですね。

もし、外周が固定ではなくて、支持状態だとすると、発生応力の最大値は2倍ほど高くなって、
σr=σθ=3(3+ν)pa^2/(8h^2)
となります。(発生位置は中心)
この場合でも、ν=0.34として、
σmax=18.3MPa
ですから、この場合でも大丈夫そうです。

以上の計算は、必ずご自分で検算なさってください。
私のポカミスで、結論がひっくり返るかも知れません。

外周が固定に近いか、支持に近いかは、実物を観察して、実測してみなければわかりません。
それができない場合には、応力が大きく出る方で設計します。

No.1の方の”現物主義”も大切ですが、それでは”あたりをつける”ということができません。

ここでの天板と底板に発生する応力は、等分布荷重を受ける円板の曲げの問題で解決できます。
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Qルイス塩基と求核試薬(ルイス酸と求電子試薬)

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Aベストアンサー

「回答に対するお礼」を拝見しました。

確かに私の回答は、あなたが興味を持たれていた点とは
多少かけ離れていましたね。お詫びというわけではないですが、
求核剤と塩基、どちらとして働くか?見分け方の一つの目安を。

たとえば同じアルコキサイドでもメトキサイドのほうが
tert-ブトキサイドよりも求核剤として働きやすい。
(速度論的な話で、求核剤としてどちらが強いか?という話ではありません。)

といったことは、立体的なかさ高さの点から予測できると思います。
特に、求電子中心も立体的にかさ高い場合、立体的にかさ高い
試薬は、求電子中心に近づくことが困難なため、塩基としてしか働けない。
といった傾向があると思います。

Q単管足場の構造・強度計算

変則の単管足場を組むのですが、構造計算、強度計算書の提出を求められています。
通常の組み方をしないので、何をどう計算していいのかもわかりません。

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算式そのものは経験のある方でないと無理だと思います。
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極力足場材のリース資料からヒントを得て計算されるしかないと思います。

部材の自重プラス作業状態での荷重(人+物+器械)における各状態での強度保証は出来るか。

・ベース部分での荷重は敷き板面での面圧をクリアできるか。(土の支持力がなければ鉄板敷き)
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右に進むと、d電子0というのは減ってきますけど、錯体の構造からd軌道の埋まり方を考えてやれば、ある程度の予想はつくのではないかと。
逆に軌道が一杯に埋まってきたら、相手に電子を与えやすいからルイス塩基だな、と。

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アルミの酸化皮膜Al2O3がアルミを守るのはAl2O3の速度反応が遅いからですか?あるいは平衡状態でもAl2O3は安定なのですか?教えてください。お願いします。

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Q車体の強度計算について(部材の引張強度とは)

自動車工学を勉強し始めたものです。実際の応力値を実測することも無いのですが式を見て判断できることがあれば教えて下さい。
例1、2の計算例で引張強度と最大応力値から破壊安全率を求めるときの引張強度と言うのは材質によって決められているのでしょうか?逆に引張強度から何の材質か解るのですか?SI単位でもMPaとN/mm^2って同じ意味ですよね?

例1 使用部材の引張強度274MPa÷最大応力94MPa=2.9>1.6(安全率)
例2 使用部材の引張強度260N/mm^2÷最大応力106N/mm^2=2.4>1.6

Aベストアンサー

一応材料力学を学んだ車好きの学生です。答えやすいものから順番に。

・MPaとN/mm^2は同じ意味です。同様にPaとN/m^2が同じ意味と なります。
・引張強度から何の材質かは求めることは出来ません。材料の強度的項 目は引張強度のみではなくせん断強度、破壊じん性等かなりの種類の 項目があります。
・引張強度は材質により決まっています。たとえばばねを引っ張るとあ る程度までは力を抜けば元に戻りますが、一定以上の力をかけて強く 引っ張ると力を抜いても元にもどりませんよね。前者を弾性変形、後 者を塑性変形といいます。実際の走行中車体のフレームはわずかなが らグニグニ動いて(曲がって)います。ですかこの曲がりが元に戻ら なかったら大変ですよね。ですので弾性変形内での引張強度を引張試 験により求め、強度計算に利用しています。
蛇足ですが
事故などで(弾性変形領域をを超えて塑性変形してしまった)一度曲がってしまったフレームをもう一度まっすぐに曲げなおして修復暦ありと
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ただ私は修復暦ありのスポーツカーに乗っており150キロ出してもまったくわかりませんがw

一応材料力学を学んだ車好きの学生です。答えやすいものから順番に。

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Qルイス酸の定義

ルイス酸って厳密な定義はあるのでしょうか?
教科書などを見ると「電子対を受け取ることができる物質」とあります。
ちょっとイマイチしっくりこないのでどなたか説明できる方いらっしゃいますでしょうか。
今の私の考えだと以下のような疑問点がわいてきます。
間違ってるところや思い込みなどありましたらご指摘お願いします。

空の軌道を持っている物質はルイス酸だということは納得できます。
そのほかに、たとえばHClもルイス酸の定義にあてはまりますが、ここでちょっと疑問です
HClはH-Cl結合に極性があって、H+という空軌道のある物質になり得るため「ルイス酸」
ということ、なのでしょうか?

また、EtOHもルイス酸でも塩基でもある、という記述がありました。
(ルイス塩基であることは納得いきます)
これはOHのHが共有電子対を受け取るためだという理屈かなーと思うのですが、
でも例えばH20などのルイス塩基とはあまり反応しないですよね、、
「ルイス酸」というのは相手によって決まるものではないのですか?


(それか反結合性軌道の話とか、、になったらきっと私はわからなくなりそうです)

わかる方いらっしゃいましたらおねがいします。

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Aベストアンサー

いわゆるブレンステッド酸がルイス酸と見なされるというのは、それから生じたH+によるものです。そういう意味では、EtOHの場合も含めて、stabilo555さんの見解は妥当だと思います。

「ルイス酸」というのは相手によって決まる」という見解も妥当だと思います。付け加えるならば、相手云々ということだけではなく、本質的にルイス酸とルイス塩基の両方の性質を兼ね備えているものは多くあるということです。
つまり、孤立電子対を持てばルイス塩基になりうるということですので、酸素を含んでいればルイス酸になりうることになりますし、比較的酸性度の高いHを有していればブレンステッド酸になりうるわけですから、同様にルイス酸にもなりうるということになります。

したがって、ある物質がルイス酸になるかルイス塩基になるかということには、その相手や反応(あるいは相互作用)の形式も関わってきます。

もちろん、ルイス酸になりやすいものや、ルイス塩基になりやすいものというのはありますが、相手によって決まると考えるべきだと思います。

Q静的荷重を受ける部材の強度計算方法について

kougakubuです。
掲題の計算方法について質問です。
3枚のステンレス製(SUS304)の板材を用意し,1枚がテーブル,2枚が足です。これらをボルトで固定しテーブルにします。テーブルの上には50kg程の重い機械を設置します。モーメントが釣合うように真中に機械は設置。このような静的荷重を受ける条件で部材の強度計算するにはどのような計算式があるのでしょうか?具体的には,テーブルに使用する板材の横幅は300mm位,奥行きは50mm位のものを使用するのですが,その時の最適な板厚を計算したいのです。なお,簡単にするため足に使用する2枚の板材の板厚も同じ値にしようと考えています。
 人命などに危険を伴う機械であるため,強度計算が必要不可欠です。安全率なども考慮すべきかと思います。どうかご教授ください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

●ご質問中の「強度」とは、「部材が千切れたり部材接合部が剥がれたりする、いわゆる[破壊の強度]を指す」ものと理解して、以下ご参考になりそうなことを申し上げます。要点は、「強度と剛性は別物だ」ということです。

(1)まず、強度計算の前に剛性の検討が必要だと思います。実用的な観点からは、重いものを載せたとき、脚などがヘナヘナ曲がったりしては役に立ちません。そのため、予定荷重でテーブルがどの程度撓むのかを、まずチェック(剛性の検討)するわけです。具体的には、たとえば、「予定最大荷重を加えたとき、1mm以上撓まないこと」、のような実用条件を与えて、構造や部材の寸法を決めます。実際上は、類似例から適当な構造と部材寸法を暫定的に決めて、それについて撓み検討をするのがよいでしょう。

(2)撓み量が、与えられた条件以内であるような剛性を持つ構造と部材寸法が、(1)の結果決まったら、その構造と寸法での強度(壊れてしまうかどうか)を確認します。多分、その寸法のままでも、安全率を含めて充分な強度が得られている筈です。

(3)安全率の設定には、法律規定も含めいろいろな要素がからむので、構造設計の専門家のアドバイスが必要でしょう。たとえば、誤って所定位置でないところに機械を載せたらどうなるか・機械は載せたり降ろしたりを頻繁に行うのか・部材の接合強度のばらつきはどう考えるか、など一般論としてはきりがありません。人命にもかかわる機械に使うとのことですので、これらを取捨選択するには、使い方(使われ方)も提示したうえで、専門家のアドバイスを得ることが必要でしょう。

●撓み量の計算式や強度の計算式は、私にとって専門外ですので、式の提示という点ではお役に立てません。しかし、上に述べたような考え方で、数値的にご検討されるのがよいと思います。強度だけで決めてしまうのは実用的でないので、老婆心ながら筆をとらせていただきました。例えば、手すりを考えてください。あれほど太くなくても、人間がぶら下っても切れることはないはずです。しかし、掴まえた手すりがフニャフニャしていては、(切れることが無くても)手すりとしては頼りになりません。

●計算式が提示できないという点で、「自信なし」としておきました。

以上ご参考になれば幸いです。

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Q過塩素酸 塩素酸 亜塩素酸 次亜塩素酸

高校生の授業なのですがなぜハロゲンのオキソ酸で
でてくるたいとるのものとしては塩素酸が基準と
なっているのでしょうか?何か歴史的経緯はあるのでしょうか。接頭語はそれだけしかないからというこたえ
では納得できないです。急いでいますので
できれば速く返答お願いします。

Aベストアンサー

補足します。

このような非金属イオンの酸化物とみなせる物質を一般に「オキソ酸」と
言いますが、もっとも安定な酸を基準にするそうです。

化学IB・IIの新研究/卜部吉庸/三省堂


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