(1) 量子数と周期表の関係について説明せよ。
(2) 元素の順序が必ずしも原子量の順になっていないことを説明せよ。

↑の2問が分かりません。
特に(1)量子数と周期表の関係はさっぱりです。

(2)はメンデレーエフがヨウ素とテルルを入れ替えたことでしょうか?
他にも入れ替えた部分があるかは分かりませんが…

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A 回答 (1件)

(1)


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90% …

(2)
簡単に言えば、周期表は陽子の数の順番にならんでいるので、中性子数によっては原子量順になっていないこともありますね(同位体の話もあります)
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Q濃度と比重の関係は

はじめまして

比重といえば「1気圧、4℃での純粋な水と同体積の物質の重さとの比」

「ようするに比重が1.024だとすれば、1気圧4℃の水より1.024倍だけ重いという意味」だそうです。

ですがここからが分からなくて…水より1.024倍重いのなら、同体積の水と濃度がどうなるかという事です。1.024多目に濃度があると考えてよいのでしょうか?

硫酸96%・比重1.8の溶液を用いて、10%(重量パーセント)の希硫酸を100mlつくりたい時の考え方を教えてください。

どうも補正の仕方がわかりません…TT

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

まず、硫酸96%・比重1.8の溶液x(g)に水をy(g)加えるものとします。

このときの硫酸濃度が10wt%となればよいので、

0.96x÷(0.04x + y)=0.1

y=9.56x

これで、硫酸96%・比重1.8の溶液x(g)に9.56x(g)の水を加えると、10wt%の希硫酸溶液になることがわかります。


次に、x+yが100mLとなるようにするには、
関東化学の試薬カタログに載っている硫酸・水の比重表が必要となります。
手元にないため、これはご自分でお調べください。

Q元素の周期表の 上の 中ほどが、空いているのはなぜでしょうか? あの部分は、埋まらないのでしょうか??

周期表の図です → http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%91%A8%E6%9C%9F%E8%A1%A8


開いている部分は、絶対埋まることはないのでしょうか??
両端は、きっちり埋まっているのに、この部分が開いているのは
不思議な感じがします。

中学、高校の時に、教科書などにも
表が載っていましたが、
当時からの素朴な疑問です。

Aベストアンサー

こんにちは。

私は、この手を質問されると、いつもこのように答えています。

コンサート会場に、S席が2つ、A席が8つ、B席が8つある。
よい席から順に埋まっていく。

・観客が1名の場合、S席に1人。(水素)
・2名の場合、S席がちょうど埋まる。(ヘリウム) → 不活性ガス(極めて安定)

・3名の場合、A席に1人。(リチウム)
・4名の場合、A席に2人。(ベリリウム)
・5名の場合、A席に3人。(ホウ素)
・6名の場合、A席に4人。(炭素)
・7名の場合、A席に5人。(窒素)
・8名の場合、A席に6人。(酸素)
・9名の場合、A席に7人。(フッ素)
・10名の場合、A席がちょうど埋まる。(ネオン) → 不活性ガス(極めて安定)

・11名の場合、B席に1人。(ナトリウム)
・12名の場合、B席に2人。(マグネシウム)
・・・・・
・16名の場合、B席に6人。(ケイ素)
・17名の場合、B席に7人。(塩素)
・18名の場合、B席がちょうど埋まる。(アルゴン) → 不活性ガス(極めて安定)



上記で言う「観客」とは軌道電子、要は、原子を構成する電子のことです。
また、S席、A席、B席というのは、いわゆる、K殻、L殻、M殻と呼ばれるものです。
・S席は、1s軌道2つ
・A席は、2s軌道2つと2p軌道6つの合計8つ
・B席は、3s軌道2つと3p軌道6つの合計8つ

原子を外から見ると、最も外側の電子しか見えないので、
外側の席の電子の数が、その原子の化学的性質を決めます。

リチウムやナトリウムは、外側に電子が1つなので、外側に電子の空席が少しだけある元素と激しく反応します。
フッ素や塩素は、外側に電子の空席が1つあるので、外側に電子が少しだけ余っている元素と激しく反応します。
たとえば、ナトリウムと塩素は激しく反応するというわけです。
反応した結果、お互いの「出っ張り」と「へこみ」が相殺され、安定となります。

元々余りがない希ガスは、そのままで極めて安定です。

・S席は、1s軌道2つ
・A席は、2s軌道2つと2p軌道6つの合計8つ
・B席は、3s軌道2つと3p軌道6つの合計8つ



次に、C席とD席なのですが、
C席は、すべてD席より優先順位が高いわけではありません。
C席は、3d軌道10個
D席は、4s軌道2つ
なのですが、
C席よりもD席のほうが先に埋まり、その次にC席が埋まる、というようなことが発生します。
(詳細は、下記の「基底状態の電子配置表」の章を参照)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E9%85%8D%E7%BD%AE

ですから、元素の性質の周期性と原子番号との関係が崩れ、
その結果、周期表に「空き」が生じるというわけです。


ご参考になりましたら幸いです。

こんにちは。

私は、この手を質問されると、いつもこのように答えています。

コンサート会場に、S席が2つ、A席が8つ、B席が8つある。
よい席から順に埋まっていく。

・観客が1名の場合、S席に1人。(水素)
・2名の場合、S席がちょうど埋まる。(ヘリウム) → 不活性ガス(極めて安定)

・3名の場合、A席に1人。(リチウム)
・4名の場合、A席に2人。(ベリリウム)
・5名の場合、A席に3人。(ホウ素)
・6名の場合、A席に4人。(炭素)
・7名の場合、A席に5人。(...続きを読む

Q量子数って何ですか?

教科書を読んでも全く理解できません。ちなみに物理の知識はほとんど無知です〔化学と生物しか高校のほうで習いませんでした〕・・。お願いします!

Aベストアンサー

 量子数ってのは、主量子数、方位量子数、磁気量子数、スピン量子数の総称です。
 主量子数(n):電子分布の広がり(要は、電子核の順番ですね。)
 方位量子数(l):電子分布の形(電子軌道の種類)
 磁気量子数(m):電子分布の形と向き(チョット、分りづらいですが、簡単に言うと1つの電子軌道に入る電子数)
 スピン量子数(s):電子の自転方向(この自転方向がそろっている[平行スピン]場合、磁石にくっつきます。多い程です。)

 ちなみに、高校物理では、やらないと思いますから大丈夫だと思いますよ。(って、現役高校生なんで)

 分りづらかったら、またコメントして下さい。

Q濃度計算について

今度、35%塩酸(市販品)を使って2mol塩酸を500ml作ることになりましたが、全く調整方法がわかりません、どなたかわかりやすく教えてくださいませんか!できればきっちり作りたいのですが、どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

1.
2mol塩酸
2[mol/l]塩酸ということなら、1[l]中にHClが2[mol]入っているということ。
500[ml]なら1[mol]
HClの式量は36.5だから、1[mol]は36.5[g]。

2.
35[%]塩酸の比重は1.18くらい。密度1.18[g/ml]ということ。これをx
[ml]とると、その中にHClが、
x[ml]×1.18[g/ml]×35/100
だけ入っている。

3.
必要なHClは、36.5[g]だから、
x[ml]×1.18[g/ml]×35/100=36.5[g]
ということになる。
xを求めると、
x=36.5[g]/(1.18[g/ml]×35/100)=○○[ml]
になる。

4.
結局、35[%]HClを○○[ml]とって、水を加えて500[ml]にすればよいということになる。

注意、水を加えて500[ml]にするのであって、水を500[ml]加えるのではありません。

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コンデンサの端の効果に関して

平行平板型のコンデンサはその2枚の板の端では電気力線が直線ではないため、平行平板の面積と距離から求めた容量と実際の容量は異なり、これを端の効果と呼ぶということはよく知られていますが、
結局これは実用面ではどういう弊害があるのでしょうか?
手元にある本には、リード線の寄生インダクタンス以外にこの端の効果のせいで正確なインピーダンス測定が、難しいと書かれているのですが、本当にそうなのでしょうか?
設計したものと実際で作製された容量が違ってきたとしても、実際に作った容量は一定であれば問題はないと思うのですがどうなのでしょうか?
この端の効果による容量は例えば、電圧値や周波数によって変化するということなのでしょうか?
いろいろと調べてみたのですが、ほとんどどこにも解説されていませんでしたのでよろしくお願い致します。

Aベストアンサー

常のコンデンサでは、電極間距離に比べて電極面積がはるかに大きいので端効果による影響はほとんどないと思います。あったとしても電磁界シミュレーションで静電容量を正確に知ることができますから現実には問題にならないと思います(それよりも製造バラツキのほうが大きいはず)。

端効果が問題となるのは、電極間距離に比べて電極面積がはるかに大きいとは言えない場合、例えば、今は現物を見ることもなくなった エアーバリコン(http://www.k5.dion.ne.jp/~radio77/guide/parts2.htm) でしょう。端効果がなければ、静電容量は回転角に比例するはずですが、電極板の重なりが小さくなると、相対的に端効果による容量成分が増えてくるので、回転角と静電容量の直線性が悪化(回転角が変化しても容量が小さくならない)します。

>この端の効果による容量は例えば、電圧値や周波数によって変化するということなのでしょうか?
端効果は向き合った電極の内部でなく、外部の漏れ電界によるものなので、その電界の分布が変化するようなことがあれば端効果による容量も変化します。通常は外部というのはコンデンサの外部(大気)になるので、電圧や周波数によって変わることはないと思います。コンデンサの近くに導電体があると電界分布が変わるので、静電容量が変化することはあり得ます。容量の小さなコンデンサに指を近づけると容量が変化するはずです。

端効果を利用した典型例は「静電型の指紋センサ」でしょう。これは向き合った電極でなく、同一平面上に並べられた電極間の漏れ電界が、指紋の有無で変化する(電極間容量が変化する)ことを利用して指紋(皮膚の凹凸)を検出するものです。ここ(http://edevice.fujitsu.com/jp/catalog/find/et2003j/pdf/32-34.pdf)の図1にその構造が出ていますが、指紋のあるところ(下に凸の白い部分)では、指と電極(TTT)との距離が小さくなります。指紋があるところでは、指に対する静電容量が大きく、指紋の間では静電容量が小さくなります。そのため、図の静電容量は C1 > C2 > C3 となります。隣接する電極間の静電容量を測定することで、どの電極の近くに指紋がありかが分かります。

常のコンデンサでは、電極間距離に比べて電極面積がはるかに大きいので端効果による影響はほとんどないと思います。あったとしても電磁界シミュレーションで静電容量を正確に知ることができますから現実には問題にならないと思います(それよりも製造バラツキのほうが大きいはず)。

端効果が問題となるのは、電極間距離に比べて電極面積がはるかに大きいとは言えない場合、例えば、今は現物を見ることもなくなった エアーバリコン(http://www.k5.dion.ne.jp/~radio77/guide/parts2.htm) でしょう。端効果が...続きを読む

Q長さの単位であるAの上に丸がついた記号は何mですか。

こんばんは。Aの上に丸がついた単位をよく見ますが、これは「オームストローム」のことでしょうか。違うのであればこの単位をメートルに直したときどのような値をとるのか教えてください。

Aベストアンサー

この答えでいいのでしょうか。

☆Å(オングストローム/angstrom) 
長さの補助単位。
10の-10乗=百億分の1メートル。電磁波の波長測定や、原子物理学・結晶学・分子学などで用いる。
記号 Å または A で表す。
スウェーデンの物理学者オングストレームの名にちなむ。

参考URL:http://www.sun-inet.or.jp/~nao2/jiten/sonota.htm

Q双極子モーメントの求め方について

薬学1回生です。有機化学の教科書で、双極子モーメントというものがあるのですが、求め方がよくわかりません。教科書にはμ=q×r(q:電荷、r:両電荷間の距離)と書いてあります。
いったいどこを見て電荷や両電荷間の距離がわかるのですか?表などがあるのでしょうか?
お分かりの方がいらっしゃいましたら、詳しく教えていただけるととてもありがたいです。

Aベストアンサー

>いったいどこを見て電荷や両電荷間の距離がわかるのですか?表などがあるのでしょうか?

薬学1回生ということなので、これからいろいろ知識を獲得していかれることと思います。さて、直接的な答えにはなりませんが、参考URLの「電気陰性度と極性」のところは一読の価値があると思います。また、次のサイトも覗いてみてください。簡単な分子の双極子モーメントが与えられていたり、分子の形と双極子モーメントの関係などが載っています。
 http://www.keirinkan.com/
   ↓
  化学(2)
   ↓
 共有結合によって結びついた物質
以上、ご参考まで。

参考URL:http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/chem/lec6-2.html

Qダイオードの温度特性について

ダイオードは温度が高くなると、順方向電圧Vdが小さくなる特性を持ち、その傾きは-2mV/℃といわれています。

トランジスタ設計の本や関連HPを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
下記の値を入れて計算すると絶対温度Tが上昇するとVdも上昇する式になってしまいます。
どうしてでしょうか?

Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
  = 1.785e-3*T

K:ボルツマン定数=1.38e-23[J/K]
q:電子の電荷:=1.602e-19[c]
Id:順方向電流=1e-3[A]
Is:飽和電流=1e-14[A]
T:絶対温度

Aベストアンサー

 
 
 以下、Vd,Id の d は省略します、 (q*V/(k*T)) などは (qV/kT) と略記します、 温度Tは300Kとします。


>> トランジスタ設計の本や関連HPを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
<<


 ここはぜひ、その式の元の形である
  I = Is・exp(qV/kT) …(1)
の式で覚えてください。半導体の理論は根底が exp(エネルギ/熱エネルギ) という関数から出発してるので、この形で慣れておけば 将来ともお得です。
 で、
Is 自体も exp(-Eg/kT) 的な電流です。 Egはシリコンのバンドギャップエネルギ、kTは温度Tの熱エネルギです。 Is の成分の詳細説明は専門書にゆずるとして、大局的には
  Is = A・exp(-Eg/kT) …(2)
と書けます。
係数 A は今は定数とします。(2)を(1)に入れると、
  I = A・exp(-Eg/kT)・exp(qV/kT) …(3)
両辺をAで割って 両辺を対数取って V=の形にすると、
  V = (1/q){ kT・ln(I/A)+Eg } …(4)
あなたが載せたVdの式より 少し詳しく求まりました。


 さて、
温度係数の定義は 『Tだけが変化する』 です。そのとき I は(何らかの手段で)一定に保たれてるとします。すると(4)式はT以外すべて定数となるので単純に微分できて、
  ∂V/∂T = (1/q)k・ln(I/A) …(5)
これが疑問への答です。これに(3)式を入れると、
  ∂V/∂T = (1/T){ V-Eg/q } …(6)
温度とバンドギャップと電子電荷だけの式になりました。Eg/q は次元が電圧で、バンドギャップ電圧と呼ばれたりします、その値はシリコンで約 1.11[V] です、この機会に暗記しましょう。(6)式を言葉で書くと

  温度係数=(順電圧-1.11 )÷温度 …(7)
  温度300k,順電圧 0.65V のとき、-1.5 mV/K ほど。
  温度300k,順電圧 0.51V のとき、-2 mV/K ほど。

変動は、電流が小さいほど(=順電圧が小さいほど)□□く、高温ほど□□いんですね。このように 使用温度、使用電流、品種、製造ロットによって変わるものなのだ、と覚えてください。



 余談;
詳しく言えば切りがないのですが、 Egそのものも温度Tの関数です。係数Aは回路シミュレータでは温度の3乗がよく使われます。SI単位系に慣れましょう。
それから、他人が書いた式を眺めてるだけでは自分の力が付きません、ぜひ式変形を自分の手で最後までやってみましょう。
 
 

 
 
 以下、Vd,Id の d は省略します、 (q*V/(k*T)) などは (qV/kT) と略記します、 温度Tは300Kとします。


>> トランジスタ設計の本や関連HPを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
<<


 ここはぜひ、その式の元の形である
  I = Is・exp(qV/kT) …(1)
の式で覚えてください。半導体の理論は根底が exp(エネルギ/熱エネルギ) という関数から出発してるので、この形で慣れておけば 将来ともお得です。
 で、
Is 自体も exp(-Eg/kT) 的な電流...続きを読む

Q比重の計算

本当にバカな質問してすいません。

ある溶剤の比重が1.2とします

10ml取った場合は12グラムでいいでしょうか?


もう一つ比重が0.8とします

10ml取った場合8グラムでいいのでしょうか?

バカな質問ですいません。頭がこんがらがってきました。どうかよろしくお願いします。

Aベストアンサー

 合ってますよ^^

 比重の単位は、g/cm3です。
 cm3とmlは同じ単位ですから、g/mlと置き換えてもかまいません。


>ある溶剤の比重が1.2とします
>10ml取った場合は12グラムでいいでしょうか?

さて、こういう場合は、単位もまとめて計算するといいです。

10ml×1.2g/ml = 12g

「ml」に「g/ml」をかけるということは、
「ml」に「g」をかけて「ml」で割るということです。
「g」だけが残りますよね。

0.8の場合も正解です。


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