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材料化学より、wt%(ウェイトパーセント)からat%(アトミックパーセント)の単位変換の方法がわかりません(濃度単位変換)。

どなたかご存知の方教えて下さい。おねがいします。

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A 回答 (1件)

材料化学といってもどういうケースか不明なので誰も回答しないのでは、と思いますが・・・


たとえば、AuAg合金の場合、Auが30wt%あったときに、これをatm%(原子基準濃度)に換算するには、Au:Ag=30:70 in wt%なので、それぞれ原子量で割って、30/197 : 70/107.9 を計算し、これを百分率にします。
そうすると、0.15:0.65 = 19 : 81 となります。
要は構成成分の各原子の重量%を原子量で割ったものを百分率にすれば、出せます。

この回答への補足

お返事ありがとうございます!
再び問題解いてみたら、理解することができすっきりしました☆

補足日時:2009/01/21 17:48
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございます!
再び問題解いてみたら、理解することができすっきりしました☆

お礼日時:2009/01/21 17:52

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Qwt%からat%に変換する方法

wt%からat%に変換する方法

wt%からat%に変換する方法を教えてください!

Aベストアンサー

再登場(笑)

>>>鉛とスズの化合物の鉛の%です。

そうでしたか。

まず準備として、鉛のwt%から、鉛とスズの質量比を求めます。

鉛の質量/スズの質量 = wt%/(100 - wt%)

では本番。
at% ÷ 100 = 鉛の原子数 ÷ (鉛の原子数+スズの原子数)
 = 鉛の質量/鉛の原子量 ÷ (鉛の質量/鉛の原子量 + スズの質量/スズの原子量)
 = 鉛の質量 ÷ (鉛の質量 + スズの質量×鉛の原子量/スズの原子量)
 = 鉛の質量/スズの質量 ÷ (鉛の質量/スズの質量 + 鉛の原子量/スズの原子量)
 = wt%/(100 - wt%)
      ÷ {(wt%/(100 - wt%) + 鉛の原子量/スズの原子量}
 = wt% ÷ {(wt% + (100 - wt%)×鉛の原子量/スズの原子量}

よって、
at% = 100×wt% ÷ {(wt% + (100 - wt%)×鉛の原子量/スズの原子量}

原子量は周期表などで調べてください。

Q組成 at%→wt% への変換方法

早速ですが質問させて頂きます。

Si:85.01at% とMo:14.99at%の混合材料をwt%に換算したときそれぞれ何wt%になるのでしょうか?

答えはSi:62.41wt%とMo:37.59wt%なのですが、どう計算すればこの答えになるのかが理解出来ません。

触れた事のない分野なため詳しく教えて頂ければ幸いです。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

at%というのはそれぞれの元素の数の割合を示しています。wt%は質量の割合を示しています。したがって
全体の元素が100molある中でSiの元素の数は85.01mol,Moの元素の数は14.99molということになります。
それぞれの元素のモル数にそれぞれの元素のモル質量を掛けて加算すれば全体の質量が求められますね。
28.09*85.01+95.95*14.99= 2388+1438 = 3826 g
全体が3826gに対してSiの質量は2388gですからSiのwt%は
2388/3826*100= 62.41 %
Moの質量は1438gですからMoのwt%は
1438/3826*100= 37.59 %

Q質量パーセントと重量パーセント

質量パーセントと重量パーセントの単位はそれぞれ違うのでしょうか?
mass% wt%というのがありますが、それでしょうか?
また、このmass%とwt%の違いも教えていただけませんか?

Aベストアンサー

質量パーセント濃度と重量パーセント濃度は同じで、mass%とwt%も同じことを表わします。
でも、混ぜて使ってはいけません。
「質量」とmass%を使うほうが望ましいと思います。

Qモル分率から原子パーセント(又は重量パーセント)を求める方法

モル分率から、原子パーセント(又は重量パーセント)を求めるにはどうしたらいいのでしょうか?

誰か教えて下さい。

Aベストアンサー

モル分率は特定の成分のモル数÷全成分のモル数の和ですので、
質量パーセント=特定成分のモル分率×分子量(式量)÷全成分の(モル分率×分子量(式量))の和×100
になります。

Q原子組成百分率の計算について

こんばんは。閲覧ありがとうございます。

今化学を勉強しているのですが、
人体構成元素の比率の計算について分からないことがあったので質問するに至りました。

質量において酸素と水素が占める割合がそれぞれ 65%、10% で、
酸素が水素の16倍の質量という前提のもと、酸素の原子組成の百分率を求めるという問題です。
ちなみに水素の原子組成百分率は全体のうち63%であるというヒントが与えられています。

答えは約25.6%らしいのですが、この答えに行き着くまでの過程がよく分かりません。

分かりにくい説明で申し訳ないのですが、回答をいただけると幸いです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

読み違いです。そのまま63%にしてください。
ポイントは

[水素の数の割合]×[水素一個の重さ]:[酸素の数の割合]×[酸素一個の重さ]
= [水素の重さの割合] : [酸素の重さの割合]

に気付けばよいのです。
比は、そのまま分数に直せます
A:B = C:D ----> A/B=C/D , A*D = B*C などどちらかを覚えておけばよい。

 化学が苦手と言われる方は、ほとんどが[化学]と聞いただけで苦手!!と思ってしまうからです。化学で出てくる計算なんてpHなどを除いて、ほとんど小学校レベルです。pHだって数学ででてくる対数の問題に比べたら簡単なはずです。高度な不定計数法だって、連立一次方程式です。

 化学の文章問題が出たら「しめた」と思えるようになりましょう。簡単な問題の割には配点が高いですからね。

Q原子濃度 の換算法

お世話になっています

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水素のat%:66.6%
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これが今ある情報ですよね。
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すると全体での平均の分子量は1+1+16=18ということがわかり、その内訳は水素が1×2=2、酸素が16なので
水素のwt%:2/18=1/9=11.1%
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となりat%⇒wt%にすることができました。

これを踏まえた上でもう一度考えてみてください。

Q合金の化学成分[%]について

AgCu合金を購入しました。
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としか書いていません。
私は原子の数としての比を知りたいのですが、この化学成分がモル比だとすると
このままの値が原子の数の比としてとらえてもよいのでしょうか・・・?
非常に困っています。
どなたか教えてください。

Aベストアンサー

合金の組成はすべて、各成分元素の重量比で表されます。
モル比や容積比で表されることは、まずありません。

一般的に良く知られた合金を例にあげると、

 13クローム鋼    : Cr(13%) + Fe(残)
 18-8ステンレス鋼 : Cr(18%) + Ni(8%) + Fe(残)
 七三黄銅       : Cu(70%) + Zn(30%)
 スリーナイン純銀   : Ag(99.9%以上)+ 不純物(残)

これらはすべて、合金中の成分元素の重量比です。
 

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

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No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

QEDSの半定量分析結果の使い方

EDSで元素分析を行い、その結果より大まかな組成比を知るために半定量分析を行うことがあります。その結果について、wt%あるいはatm%で表しますが、この双方の結果の使い道が分からないので教えてください(どのケースでどちらで表すと良いのか?)。

Aベストアンサー

EDS、エネルギー分散型X線蛍光分析のことでよろしいでしょうか。

wt%は重量比、atm%は原子数比(つまりモル比)ということは理解できていますでしょうか。
重量比ならば、たとえば分析したサンプルを液体サンプルにして測定する場合の想定濃度の参考にできます。
サンプル○グラム中の元素の重量が分かるわけですからね。
(液体分析の場合は、mg/Lを使うことが多いので、重量比が分かっていると分析の目安が付けやすいのです。)

原子数比ならば、そのサンプルの化合物の推測に使えます。
たとえば、Fe(鉄)とS(硫黄)が原子数比で1:1ならば、FeS(硫化鉄)だろうと推測できます。
もちろん、複雑な組成になると、この推察は難しくなります。

結果の表示方法は、相手の要求によるので一概には言えません。
上記の通り、液体分析にかけたい人なら重量比、化合物同定したい人なら原子数比が必要になると思いますし。

ちなみに、化合物の同定に用いるX線回折分析装置(XRD)に、X線蛍光の元素分析データを渡すことで化合物同定の手がかりにすることも出来ます。
(X線蛍光の分析データをそのまま受け渡す機能を持つ機種もあるくらいです。)

以上、ご参考まで。

EDS、エネルギー分散型X線蛍光分析のことでよろしいでしょうか。

wt%は重量比、atm%は原子数比(つまりモル比)ということは理解できていますでしょうか。
重量比ならば、たとえば分析したサンプルを液体サンプルにして測定する場合の想定濃度の参考にできます。
サンプル○グラム中の元素の重量が分かるわけですからね。
(液体分析の場合は、mg/Lを使うことが多いので、重量比が分かっていると分析の目安が付けやすいのです。)

原子数比ならば、そのサンプルの化合物の推測に使えます。
たとえば、Fe(鉄)とS...続きを読む

Qミラー指数:面間隔bを求める公式について

隣接する2つの原子面の面間隔dは、ミラー指数hklと格子定数の関数である。立方晶の対称性をもつ結晶では

d=a/√(h^2 + k^2 + l^2) ・・・(1)

となる。

質問:「(1)式を証明せよ」と言われたのですが、どうすれば言いかわかりません。やり方を教えてもらえませんか_| ̄|○

Aベストアンサー

「格子定数」「ミラー指数」などと出てくると構えてしまいますが、この問題の本質は3次元空間での簡単な幾何であり、高校生の数学の範囲で解くことができます。

固体物理の本では大抵、ミラー指数を「ある面が結晶のx軸、y軸、z軸を切る点の座標を(a/h, b/k, c/l)とし、(h, k, l)の組をミラー指数という(*1)」といった具合に説明しています。なぜわざわざ逆数にするの?という辺りから話がこんがらがることがしばしばです。
大雑把に言えばミラー指数は法線ベクトルのようなものです。特に立方晶であれば法線ベクトルと全く同じになります。すなわち立方晶の(111)面の法線ベクトルは(1,1,1)ですし、(100)面の法線ベクトルは(1,0,0)です。法線ベクトルなら「ミラー指数」よりずっと親しみがあり解けそうな気分になると思います。

さて(hkl)面に相当する平面の方程式を一つ考えてみましょう。一番簡単なものとして
hx + ky + lz=0  (1)
があります。(0,0,0)を通る平面で法線ベクトルは(h,k,l)です。
これに平行な、隣の平面の式はどうでしょうか。
hx + ky + lz = a  (2a)
hx + ky + lz = -a  (2b)
のいずれかです。これがすぐ隣の平面である理由(そのまた間に他の平面が存在しない理由)は脚注*2に補足しておきました。
点と直線の距離の公式を使えば、題意の面間隔dは原点(0,0,0)と平面(2a)の間隔としてすぐに
d=a/√(h^2+k^2+l^2)  (3)
と求められます。

点と直線の距離の公式を使わなくとも、次のようにすれば求められます。
原点Oから法線ベクトル(h,k,l)の方向に進み、平面(2a)とぶつかった点をA(p,q,r)とします。
OAは法線ベクトルに平行ですから、新たなパラメータtを用いて
p=ht, q=kt, r=lt  (4)
の関係があります。
Aは平面(2a)上の点でもありますから、(4)を(2a)に代入すると
t(h^2+k^2+l^2)=a
t=a/(h^2+k^2+l^2)  (5)
を得ます。
ここにOAの長さは√(p^2+q^2+r^2)=|t|√(h^2+k^2+l^2)なので、これを(5)に代入して
|a|/√(h^2+k^2+l^2)  (6)
を得ます。OAの長さは面間隔dにほかならないので、(3)式が得られたことになります。

bokoboko777さん、これでいかがでしょうか。

*1 (h, k, l)の組が共通因数を持つ場合には、共通因数で割り互いに素になるようにします。例えば(111)面とは言いますが(222)面なる表現は使いません。
*2 左辺はhx+ky+lzでよいとして、なぜ右辺がaまたは-aと決まるのか(0.37aや5aにならないのは何故か)は以下のように説明されます。
平面をhx+ky+lz = C (Cはある定数)と置きます。この平面は少なくとも一つの格子点を通過する必要があります。その点を(x0,y0,z0)とします。
h,k,lはミラー指数の定義から整数です。またx0,y0,z0はいずれもaの整数倍である必要があります(∵格子点だから)。すると右辺のCも少なくともaの整数倍でなければなりません。
次に右辺の最小値ですが、最小の正整数は1ですから平面hx + ky + lz = aが格子点を通るかどうかを調べ、これが通るなら隣の平面はhx + ky + lz = aであると言えます。このことは次の命題と等価です。
<命題>p,qが互いに素な整数である場合、pm+qn=1を満たす整数の組(m,n)が少なくとも一つ存在する
<証明>p,qは正かつp>qと仮定して一般性を失わない。
p, 2p, 3p,...,(q-1)pをqで順に割った際の余りを考えてみる。
pをqで割った際の余りをr[1](整数)とする。同様に2pで割った際の余りをr[2]・・・とする。
これらの余りの集合{r[n]}(1≦n≦(q-1))からは、どの二つを選んで差をとってもそれはqの倍数とは成り得ない(もし倍数となるのならpとqが互いに素である条件に反する)。よって{r[n]}の要素はすべて異なる数である。ところで{r[n]}は互いに異なる(q-1)個の要素から成りかつ要素は(q-1)以下の正整数という条件があるので、その中に必ず1が含まれる。よって命題は成り立つ。

これから隣の平面はhx + ky + lz = aであると証明できます。ただここまで詳しく説明する必要はないでしょう。証明抜きで単に「隣の平面はhx + ky + lz = aである」と書くだけでよいと思います。

参考ページ:
ミラー指数を図なしで説明してしまいましたが、図が必要でしたら例えば
http://133.1.207.21/education/materdesign/
をどうぞ。「講義資料」から「テキスト 第3章」をダウンロードして読んでみてください。(pdfファイルです)

参考URL:http://133.1.207.21/education/materdesign/

「格子定数」「ミラー指数」などと出てくると構えてしまいますが、この問題の本質は3次元空間での簡単な幾何であり、高校生の数学の範囲で解くことができます。

固体物理の本では大抵、ミラー指数を「ある面が結晶のx軸、y軸、z軸を切る点の座標を(a/h, b/k, c/l)とし、(h, k, l)の組をミラー指数という(*1)」といった具合に説明しています。なぜわざわざ逆数にするの?という辺りから話がこんがらがることがしばしばです。
大雑把に言えばミラー指数は法線ベクトルのようなものです。特に立方晶であれば法線ベ...続きを読む


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