ウォーターサーバーとコーヒーマシンが一体化した画期的マシン >>

HFの分子軌道についてですが、AOのときHの1sがFの2sと2pよりエネルギー準位が高く表示されているのですか?

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (1件)

水素原子のイオン化エネルギーがフッ素原子のイオン化エネルギーよりも小さいので、Hの1sのエネルギー準位は、Fの2sと2pのエネルギー準位よりも高いところにあります。



軌道のエネルギー準位図の縦軸は、おおざっぱに言えば、イオン化エネルギーにマイナス負号をつけたものです。軌道のエネルギー準位が低ければ低いほど、その軌道から電子を追い出すのに大きなエネルギーが必要になります。エネルギー準位図で、Fの2sの準位がFの2pの準位よりも低いところに書いてあるのは、2p軌道にある電子を追い出してイオン化するのに必要なエネルギーよりも、2s軌道にある電子を追い出してイオン化するのに必要なエネルギーの方が大きいことを表しています。
    • good
    • 2
この回答へのお礼

ありがとうございました。これからもよろしくお願いします。

お礼日時:2008/08/01 19:39

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

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

Q原子価結合法と分子軌道法

原子価結合法と分子軌道法の違いが
いまいち分かりません。
数式ばかり並べられているのを見ても
どこがどう違うのかを言葉でうまく表現出来ません。
本なども読んでみたのですが、どれも難しすぎて、明確にどこがどう違うのかが分かりません。
どなたか分かりやすく、これらの違いを説明してくださいませんか?

Aベストアンサー

レスが付かないようなので、一言。
このサイトのココ↓
http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=561839
に大変詳しく、分かりやすい解説が載っていますよ。一度ご参照してみてください。

参考URL:http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=561839

Q電子軌道のエネルギー準位

電子軌道のエネルギー準位は内に行くほど低くなる、と書いてあるのですがエネルギー準位とは何ですか?

また、電子がエネルギー準位の低いところから埋まっていく理由も教えてください。

Aベストアンサー

例えば次のURLを参考にされてはいかがでしょう。

http://hyper-chemistry.blog.so-net.ne.jp/2011-03-02

Q共鳴構造式の書き方って?

有機化学を大学で習っているのですが、いきなり最初の方で躓いてしまいました><
教科書に「巻矢印表記法を用いて、化合物の構造に寄与する共鳴構造式を書け」という問題があるのですがさっぱりわかりません。参考書等を調べてみてもさっぱりわからないので…どうか教えてください><

Aベストアンサー

巻矢印が電子対の移動を表しているということはわかりますか?
また、分子や原子の電子配置はわかりますか?つまり、Lewis構造式を正しくかけますか?

これらがわかっていなければ、共鳴構造式は書けません。逆にこれらがわかっているのであれば、教科書等の例を、その電子配置を考えながら、丁寧に見ていけば理解出来るはずです。

なお、原子の電荷を考える場合には、共有されている電子は共有している原子で等分し、孤立電子対は、それを有する原子のみに属すると考えて、その電子数を、その原子本来の電子数と比較することによって決定します。
上述の電子数が、その原子の本来の電子数よりも多ければ負電荷をもつことになり、少なければ正電荷をもつことになります。

また、共鳴構造式を考えるときには、炭素以外の原子から考え、炭素以外の原子において、ほとんどの場合、本来の結合数(酸素なら2、窒素なら3、ハロゲンならI)よりも、1本多い結合を作っていれば+、1本少ない結合を作っていればーの電荷をもつことになります。これは、上述の電子配置のことがわかっていれば明らかですけどね。

まあ、細かなノウハウはありますが、それは経験的に身につけることですね。

巻矢印が電子対の移動を表しているということはわかりますか?
また、分子や原子の電子配置はわかりますか?つまり、Lewis構造式を正しくかけますか?

これらがわかっていなければ、共鳴構造式は書けません。逆にこれらがわかっているのであれば、教科書等の例を、その電子配置を考えながら、丁寧に見ていけば理解出来るはずです。

なお、原子の電荷を考える場合には、共有されている電子は共有している原子で等分し、孤立電子対は、それを有する原子のみに属すると考えて、その電子数を、その原子本来の電...続きを読む

QCO2の混成軌道

CO2のVB法でC]haSP混成軌道でOがSP2混成軌道になるのがよく分かりません。OはSP軌道ではいけないんですか?

Aベストアンサー

VB法とか関係なしに電子対が1つあると軌道が一つ増えます。
軌道は、s→p(x)→p(y)→p(z)→d・・・と増えていきます。

ここで、二酸化炭素の結合状態を考えます
O=C=O
ですね?これを電子式であらわすと
http://www.miyazaki-c.ed.jp/miyazakiminami-h/media/elearn/bakegaku/co2.gif
になります。

酸素の周りには、電子対が3つなので、軌道三つ分(SPP混成軌道)
炭素の周りには、電子対は2つなので、軌道二つ分(SP混成軌道)
になります。


別の例
水 H-O-H
http://www.miyazaki-c.ed.jp/miyazakiminami-h/media/elearn/bakegaku/h2o.gif

水素の周りの電子対は1つ:S軌道
酸素の周りの電子対は4つ;SPPP混成軌道(SP3混成軌道)


メタン CH4
http://www.miyazaki-c.ed.jp/miyazakiminami-h/media/elearn/bakegaku/ch4.gif

炭素の周りの電子対4つ:SPPP混成軌道(SP3混成軌道)
水素の周りの電子対1つ:S軌道


ちなみに「混成軌道」っていうのは2つ以上の軌道が混じってることです。(SP混成軌道とか)
なので、1つの軌道しかないS軌道はS混成軌道なんて言いませんよ。

VB法とか関係なしに電子対が1つあると軌道が一つ増えます。
軌道は、s→p(x)→p(y)→p(z)→d・・・と増えていきます。

ここで、二酸化炭素の結合状態を考えます
O=C=O
ですね?これを電子式であらわすと
http://www.miyazaki-c.ed.jp/miyazakiminami-h/media/elearn/bakegaku/co2.gif
になります。

酸素の周りには、電子対が3つなので、軌道三つ分(SPP混成軌道)
炭素の周りには、電子対は2つなので、軌道二つ分(SP混成軌道)
になります。


別の例
水 H-O-H
http://www.miyazaki-c.ed.jp/mi...続きを読む

Qエネルギー準位図のかきかた

今大学一年です。
分子軌道法を用いて説明するときの、エネルギー準位図をかくとき、π結合の軌道を一重線のときや二重線のときがありますが、これはどう違うのでしょうか?

初歩的な質問なので教授にも聞けず…どなたかよろしくお願いします。

Aベストアンサー

>π結合の軌道を一重線のときや二重線のとき
これはベンゼンのときなど「対称性が高い」場合に現れます。
ベンゼンのp軌道からつくられるπ軌道のHOMO、π*のLUMOは同じエネルギーの軌道が二つずつあります。
化学では「縮重」、物理では「縮退」と呼びます。
対称性が高い分子の場合に見られます。
電子のエネルギーレベルだけでなく振動エネルギーの軌道などでも見られます。
原子の軌道でも、px、py、pzなどは縮重しています。
分子の場合ベンゼン以外で良く知られているのは三重項酸素の反結合軌道(LUMO)二つの縮重です。

Q異核二原子分子の分子軌道

異核二原子分子の分子軌道のエネルギー準位図を考える際に、各原子の有効核電荷を考えることも重要なのだそうですが、それは、どうしてですか。私なりに考えたところ、有効核電荷によって、軌道のエネルギー準位が違うからなのか?と思ったのですが、よく分かりません。
ヒントでも結構なので、ぜひ、回答していただきたく存じます。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

前後の文脈がわからないので確かなことはいえないのですけど、「有効核電荷によって、原子軌道のエネルギー準位が変わるから」だと私も思います。

有効核電荷によって、原子軌道の空間的な広がりも変わります(量子数が同じなら有効核電荷が大きいほど軌道半径が小さくなります)けど、定性的な話をするときには、こちらはそれほど重要ではないです。

QL体とD体

糖はD体、アミノ酸はL体の異性体で構成されますが、異性体のD体とL体の見分け方を教えてください。

Aベストアンサー

 構造式を見てDとLを見分ける方法についての質問と解釈して解答します。
 D、L表示法は糖やアミノ酸の絶対配置が求められる以前からある表記法です。(+)-グリセルアルデヒドにD、(-)-グリセルアルデヒドにLを接頭 辞としてつけます。DかLか見分けたい化合物(糖やアミノ酸)に含まれる不斉炭素のうち、IUPACルールにおいて最も番号の大きい不斉炭素の絶対配置がD-(+)-グリセルアルデヒドと等しい場合にD体とし、L-(-)-グリセルアルデヒドと等しい場合をL体とします。因みにD-(+)-グリセルアルデヒドはFischer投影式において、上がCHO、右がOH、左がH、下がCH2OHとなる構造です。
 もうひとつ言っておくと、L体の糖やD体のアミノ酸もちゃんと存在します。血液型を決める多糖の構成成分にはL-フコースがあり、哺乳動物の脳にはD-セリンとD-アスパラギン酸が存在し、脳の高次機能に関係しているのではないかと考えられています。

Q水平化効果とは??

ブレンステッド理論での、“水平化効果”とはどのようなものなのでしょうか?
教科書を読んでも、ごちゃごちゃしてて分かりにくい説明なので困ってます。

どなたか、分かる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

水平化効果をすんごくわかりやすく言い切ってしまえば,

『単体ではどんなに強い酸でも,水に溶かすと酸性度が弱まってしまうこと』

です.でも,これじゃああまりに不親切なので,その根拠を説明します.
ただし,私自身もそれほどよく理解していないので,説明がわかりにくいかもしれませんが,ご了承ください.

--------------------------------------------------
◆ブレンステッドの定義のおさらい

まず,ブレンステッドの酸,塩基の定義をおさらいしますと,

酸:プロトンH+を相手に与えることができる物質(HCl,H3O+,CH3COOHなど)
塩基:プロトンH+を相手から受け取ることができる物質(Cl-,OH-,CH3COO-など)

でしたね.ところで,中学や高校では,HClは強酸,CH3COOHは弱酸と習いました.
じゃあ,この「酸の強弱」とは何なのか?それは,「プロトンを与える能力の大きさ」のことです.水溶液においては,それは「H2OにH+を与える能力が大きいかどうか」に相当します.

ところが!ものごとには基準というものがあって然りです.つまり,「酸が強い」というのは,「何を基準に強いのか?」がわからなければダメですよね.例えば,A君が「俺はテニスが強いんだ!」っていっても,どれほど強いのかわかりませんね.「B君よりも強いんだ」とか,「○○大会で優勝したんだ」とか言ってもらわないとお話になりません.

話がちょっとそれちゃいましたが,「酸の強さの基準」に相当するもの,それはH3O+なんです.
←H3O+も酸の一種ですよ.(だって,プロトンH+を相手に上げる能力をもっているでしょ!).

だから,HClが強酸というのは,「HClはH3O+よりも酸性度が強い」ということであり,CH3COOHが弱酸というのは,「CH3COOHはH3O+よりも酸性度が弱い」ということです.
(つまり,酸性度の強さは,HCl>H3O+>CH3COOHとなりますが,なぜこうなるかについては説明が難しいので省略します)


◆水溶液中での酸のふるまい

では,実際に水溶液中における強酸,弱酸の酸解離平衡を考えてみましょう.
ただし,以下では「プロトンの授受」を強調するため,H+ではなくH3O+を用います.

(1)HCl + H2O <--> Cl- + H3O+
(2)CH3COOH + H2O <--> CH3COO- + H3O+

すると,どういうことがいえるでしょうか?

(1)の水溶液はほぼ100%電離して,水溶液中に含まれる「酸」はH3O+だけである
(2)の水溶液はほとんど電離しないので,水溶液中に含まれる「酸」はCH3COOH(少量)とH3O+(多量)の両方がある.

ここで,(1)に注目します.これは,
「HCl単体では(H3O+よりも)強い酸なのに,水に溶かすとHClはすべてH3O+に取って代わられてしまう」
=「水溶液中に含まれる酸はH3O+のみである」
=「“HCl水溶液”の酸性度は,HClではなくてH3O+である!」
であることに他なりません!

長々となってしまいましたが,以上の理論と冒頭の定義をミックスしますと,

『どんなにH3O+よりも強い酸でも,水に溶かすと酸性はH3O+に弱められてしまう』

これが水平化効果の定義です.


◆水平化効果の例を挙げてみると・・・?

上の説明だけじゃぁイメージがつかみにくいと思うので,次のような例を考えましょう.
Aという物質をHClという強酸で反応させたい,つまり
HCl + A --> Cl- + HA
という反応を起こしたいとします.このときAという物質は,HClほどの酸性を持った物質とは反応するが,それ以下の酸性度のものでは反応しないものだとします.

すると,HCl単体とA同士は反応しますが,HClを水に溶かした塩酸とAは反応しないことになります.なぜなら,HClを水に溶かすと,
HCl + H2O --> Cl- + H3O+
となり,塩酸の酸性度はHClではなくてH3O+となって,酸性度がHClよりも弱まってしまうからです.

-------------------------------------------------
こんな説明でわかっていただけたでしょうか?
もしここがわかりにくいなどの意見がございましたら,折り返し補足をお願いいたします.

水平化効果をすんごくわかりやすく言い切ってしまえば,

『単体ではどんなに強い酸でも,水に溶かすと酸性度が弱まってしまうこと』

です.でも,これじゃああまりに不親切なので,その根拠を説明します.
ただし,私自身もそれほどよく理解していないので,説明がわかりにくいかもしれませんが,ご了承ください.

--------------------------------------------------
◆ブレンステッドの定義のおさらい

まず,ブレンステッドの酸,塩基の定義をおさらいしますと,

酸:プロトンH+を相手に与える...続きを読む

Q反応速度定数の求め方なのですが・・・

簡単な問題で申し訳ないのですが、解けないのです。
1次反応だと分かるのですが、2次と書かれているだけで、
詰ってしまいます。

本当に恐縮なのですが、よろしくお願いいたします。

(問題)
二次反応で分解するある物質について、20℃において初濃度0.10mol/lで分解を始めたところ、30minで20パーセントが分解した。
この反応の20℃における反応速度定数はいくらか。ただしeの5乗=148.4、
log5=0.6990、ln5=1.609とせよ。

Aベストアンサー

2次反応なので反応による時間当たりの濃度減少は元々の濃度の2乗に比例する
ので時間をt、そのときの濃度をA、初期濃度をA0とすると

-d[A]/dt =k[A]^2 

∫【-1/[A]^2】/d[A]=∫kdt から

1/[A]=kt+C (Cは積分定数)

ここで初期条件から積分定数を求める。
t=0では[A]=[A0]なので上式から 1/[A0]=k・0+C

それでC=1/[A0] が求められ 1/[A]=kt+C は 1/[A]= kt+ 1/[A0]とできて

【1/[A]】-【1/[A0]】= kt と式を見やすく整理できる。

題意から30minで20パーセントが分解したということなので[A]は1-0.2で0.8[A0]
と見なすことができるので

【1/0.8[A0]】 - 【1/[A0]】=k・30

【0.25/[A0]】=30k 最後に[A0]へ0.10(mol/l)を代入し整理。

k=0.08333・・・    ゆえに反応速度定数k=8.33×10^-2/min となります。

2次反応なので反応による時間当たりの濃度減少は元々の濃度の2乗に比例する
ので時間をt、そのときの濃度をA、初期濃度をA0とすると

-d[A]/dt =k[A]^2 

∫【-1/[A]^2】/d[A]=∫kdt から

1/[A]=kt+C (Cは積分定数)

ここで初期条件から積分定数を求める。
t=0では[A]=[A0]なので上式から 1/[A0]=k・0+C

それでC=1/[A0] が求められ 1/[A]=kt+C は 1/[A]= kt+ 1/[A0]とできて

【1/[A]】-【1/[A0]】= kt と式を見やすく整理できる。

題意から30minで20パーセントが...続きを読む


人気Q&Aランキング