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大理石(CaCO3)中に含まれるCaの占有率を調べているのですが、見つけることが出来ません。どなたかよろしくお願いします。

A 回答 (1件)

大理石は究極にきれいな石灰岩のことで石灰岩に含まれる炭酸カルシウム量は90パーセント以上ですから大理石の場合ほぼ100パーセントとなります。

Caとありましたが純粋にカルシウムだけで炭酸イオンを除いたものを知りたいのでしたら
 大理石の質量×40.01/100.09
でおおよその値がもとまります。
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この回答へのお礼

大理石の成分はほとんど炭酸カルシウムなのですね。これでカルシウム含有率を求めることができます!どうもありがとうございました。m(__)m

お礼日時:2003/05/17 17:40

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Q大理石について

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英語ですが、比較的真面目に書いてあるのがこのサイト、↓CO3をCo3と書いてあるところが残念。
http://www.mineralszone.com/stones/marble.html
カルサイト大理石で炭酸マグネシウムが0.50%未満。
ドロマイトでは炭酸マグネシウムが40%超。

Q硫酸銅はなぜ5水和物3水和物1水和物になるのか?

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Aベストアンサー

結晶水の多くは実際に金属に配位して錯塩を形成しています。

CuSO4・5H2Oの場合、Cu2+の周りには6つのO原子が、
正八面体構造(長2短4)で配置されます。
Cu2+に対して4つのH2Oが平面4配位で配位し、
SO4(2-)の2つのOが、軸方向にイオン結合で2つのCu2+を架橋する形で、
結晶構造に収まっています。
残りの1つのH2Oは、配位していないSO4(2-)の2つのOと
水素結合しています。

CuSO4・3H2Oの場合も、Cu2+の周りには6つのO原子が、
歪んだ正八面体構造で配置されます。
Cu2+に対して3つのH2Oが配位し、2つのSO4(2-)由来の3つのOが、
イオン結合2つと配位結合1つ(実際は両者を
明確に区別できるわけではないのですが)で結合しています。
SO4(2-)自体は2つのCu2+に3つのOで結合していることになり、
残りのOは、配位したH2Oと水素結合を形成しています。

CuSO4・H2Oの場合も、Cu2+の周りには6つのO原子が、
正八面体構造で配置されます(全部同じです)。
Cu2+に対して2つのSO4(2-)由来のO原子4つが、
イオン結合2つと共有結合1つで結合しています。
軸方向には二つのH2Oが配位しているのですが、
H2Oは2つのCu2+を架橋する形で配位しています。
(水は不対電子対を2つ持っているので、
最大で2個の配位結合を形成できます。)
丁度5水和物と比べ、H2OとSO4(2-)の立場が逆になっています。

結晶水の多くは実際に金属に配位して錯塩を形成しています。

CuSO4・5H2Oの場合、Cu2+の周りには6つのO原子が、
正八面体構造(長2短4)で配置されます。
Cu2+に対して4つのH2Oが平面4配位で配位し、
SO4(2-)の2つのOが、軸方向にイオン結合で2つのCu2+を架橋する形で、
結晶構造に収まっています。
残りの1つのH2Oは、配位していないSO4(2-)の2つのOと
水素結合しています。

CuSO4・3H2Oの場合も、Cu2+の周りには6つのO原子が、
歪んだ正八面体構造で配置されます。
Cu2+に対して3つのH2Oが配位し、2...続きを読む

QSn1反応とSn2反応の違い

Sn1反応およびSn2反応になる条件について調べています。調べたところ両者には以下のような条件の違いがありました。

*Sn1反応*
[中間体]・・・・・3級>2級>1級>メチル
[反応条件]・・・・中性~酸性
[試薬の求核性]・・重要でない

*Sn2反応*
[中間体]・・・・・メチル>1級>2級>3級
[反応条件]・・・・中性~塩基性
[試薬の求核性]・・重要

中間体による違いは、カルボカチオンの超共役効果や立体障害に依存するのだと思います。しかし反応条件や試薬の求核性がどのようにSn1反応とSn2反応に関係するのかが分かりません。例えば、「なぜSn1反応は中性~酸性条件で進行するのか」といったようなことです。どなたか教えてください。

Aベストアンサー

 既にある回答と一部重複するかもしれませんが,全く新たな回答として書かせていただきます。

 まず最初に,求核置換反応(Sn 反応)の機構は Sn1 か Sn2 かのどちらかしかありません。時に「Sn1 と Sn2 の中間の機構」とか「Sn1 と Sn2 が混ざった機構」と言われる事がありますが,これは Sn1 と Sn2 並行して起こっているという事(ある分子は Sn1 反応をし,別の分子は Sn2 反応をしているという状態)であって,個々の分子を見ればどちらか一方です。

 結果,Sn1 反応になるか Sn2 反応になるかは,どちらの反応の律速段階の反応速度が速いかで決ります。律速段階の反応速度が速い方の機構を通って反応が進行するわけです。

 さて,Sn1 反応の律速段階は御存知の様にカルボカチオンが生じる段階です。つまり,カルボカチオンができ易い程 Sn1 反応は速くなります。一方,Sn2 反応では反応中心の炭素が5つの結合を持った状態が遷移状態ですので,この状態ができ易いもの程反応が速くなります。

 まず,お書きの『中間体』についてです。カルボカチオンの安定性が「3級>2級>1級>メチル」の順であるのは御存知ですよね。これは付いているアルキル基の電子供与性効果と超共役による安定化がこの順で大きいからです。逆にこの順で立体障害が大きくなり,求核剤の接近は困難になります。つまり,「3級>2級>1級>メチル」の順で Sn1 反応の速度は速くなり,Sn2 反応の速度は遅くなります。結果,反応機構が Sn1 → Sn2 にシフトします。

 次に,『試薬の求核性』です。上記した様に Sn1 反応の律速段階はカルボカチオンができる段階であり,求核試薬はこの段階には関与しません。そのため,試薬の求核性は Sn1 反応にはあまり影響しません(重要でない)。一方,Sn2 反応では遷移状態の形成に求核試薬が関与しますので,遷移状態が出来やすい(試薬の求核性が高い)程反応は速くなります(試薬の求核性が重要)。結果,試薬の求核性が高い程 Sn2 反応で進行しやすくなります。

 最後に問題の『反応条件』です。何度も繰り返しになりますが,Sn1 反応の律速段階はカルボカチオンが出来る段階です。この過程では脱離基が抜けてカルボカチオンが生じると同時に,脱離基はアニオンになります。結果,このアニオンを安定化する条件(つまり,酸性もしくは中性)の方が Sn1 反応が進みやすくなります。逆に Sn2 反応は,求核試薬が剥出しの状態になる塩基性の方が攻撃性が高まり反応が速くなります(塩基でもある求核試薬を酸性条件下に置くと酸と反応してしまいます)。結果,塩基性から酸性になるに連れて,反応機構は Sn2 → Sn1 にシフトします。

 ざっとこんな感じですが,要点だけ纏めると,「カルボカチオンができ易い,脱離基が脱離し易い」条件は Sn1 に有利ですし,「アニオンができ易い,求核試薬が攻撃し易い」条件は Sn2 反応に有利です。そして,「求核置換反応の機構は Sn1 か Sn2 のどちらか」ですので,反応が起こらない場合は別にして,Sn1 反応が起こり難くなると Sn2 機構で,Sn2 反応が起こり難くなると Sn1 機構で反応が起こります。

 既にある回答と一部重複するかもしれませんが,全く新たな回答として書かせていただきます。

 まず最初に,求核置換反応(Sn 反応)の機構は Sn1 か Sn2 かのどちらかしかありません。時に「Sn1 と Sn2 の中間の機構」とか「Sn1 と Sn2 が混ざった機構」と言われる事がありますが,これは Sn1 と Sn2 並行して起こっているという事(ある分子は Sn1 反応をし,別の分子は Sn2 反応をしているという状態)であって,個々の分子を見ればどちらか一方です。

 結果,Sn1 反応になるか Sn2 反応になるかは,...続きを読む

Q炭酸ナトリウム水溶液の水素イオン濃度

ある濃度の炭酸ナトリウム(Na2CO3)水溶液の水素イオン濃度を求めたいのですが、やり方がよく分かりません。教科書にはアンモニアの pH 計算法などは載っていますが、これをどう応用したら良いのでしょう? 教えて下さい。

Aベストアンサー

酸解離平衡の式は,酸解離定数の定義,水のイオン積については,高校の教科書に詳細な説明があるはずですので,そちらを参考にしてください。

チャージバランスの式(電荷収支式)は,「陽イオンの正電荷と陰イオンの負電荷をすべて足すとゼロになる」という電気的中性の原理に基づいた式です。

マスバランスの式(物質収支式)は,「H2CO3 は水溶液中で様々なイオン種を取るが,それらの種の合計は最初に投入した量に等しい」という式です。

4次方程式を解くニュートン法という方法は微分の知識を必要とします。検索エンジンで検索すれば,非常にたくさんのホームページが出てきますので,そちらを参考にしてください。

Qエクセル、散布図でデータの一部のみの近似直線を書きたい

(1、5)、(2,8)、(3、16)、(4、25)、(5、37)というグラフをかきました。
ここでグラフのプロットは全てのデータについて表示されたままで、(3、16)、(4、25)、(5、37)だけについての近似直線を描き、式やR2値を表す方法は無いものでしょうか。
(1、5)、(2,8)というデータを消せば目的の式は得られるのですが、(1、5)、(2,8)というプロットをグラフに残したままにしたいのです。
どうぞよい知恵をお貸し下さい。

Aベストアンサー

1系列の一部のデータ範囲を対象に近似曲線を引くことは出来ないように思えます。便宜的な方法として以下が考えられます。お試しください。

■グラフの一部に近似曲線を追加する

全てのデータ範囲を選択する
|グラフウィザード 2/4 「グラフの元データ」|系列タブ|
系列1
 すでに全てのデータ範囲が対象となっている
系列2
 |追加|
 「Xの値」のボタンを押して後半のX値のセル範囲を選択する
 「Yの値」のボタンを押して後半のY値のセル範囲を選択する
グラフが作成される
全てのデータ範囲(系列1)と後半のデータ範囲(系列2)は重なっている
系列2へ近似曲線を追加する
 グラフ上、後半のデータ範囲の1要素を右クリック
 |近似曲線の追加|
 パターン・種類・オプションを指定する

■検討事項

・凡例・マーカー
無指定で系列に「系列1」・「系列2」という名前が付きます。同じ名前にすることは出来るようですが、系列2のみを消すことは出来ないようです。系列名の色を白にして見えなくする、プロットエリアのマーカーも二系列を同色とする、など考えられます。

・近似線
私は近似曲線のオプションに詳しくありませんが、全てのデータ範囲に対する近似線を引いたとして、後半のデータ範囲に対する近似線と重ならない(同形ではない)と思います。

1系列の一部のデータ範囲を対象に近似曲線を引くことは出来ないように思えます。便宜的な方法として以下が考えられます。お試しください。

■グラフの一部に近似曲線を追加する

全てのデータ範囲を選択する
|グラフウィザード 2/4 「グラフの元データ」|系列タブ|
系列1
 すでに全てのデータ範囲が対象となっている
系列2
 |追加|
 「Xの値」のボタンを押して後半のX値のセル範囲を選択する
 「Yの値」のボタンを押して後半のY値のセル範囲を選択する
グラフが作成される
全てのデ...続きを読む

Q炭酸ナトリウムを水に溶かした時の最大Phは?

炭酸ナトリウムを入浴剤用に購入しようと思い、その安全性について調べているのですが、もし、出来るだけ多くの炭酸ナトリウムを水に溶かした時に、その水溶液のPhはどのくらいになるのでしょうか?

ちなみに私は化学はまるで素人なので、出来ましたら、計算式等と共に教えていただけると幸いです。

Aベストアンサー

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分解」と同じです。

 炭酸は2段階電離をしますが、その第2段階の電離定数を Ka、水のイ
オン積を Kw、炭酸水素イオンの電離の逆反応の平衡定数を K とします。
簡単な計算から、K = Kw/Ka であることが分かります。
 水溶液中で、炭酸ナトリウムはほぼ完全に電離し、生じた炭酸イオン
の一部が炭酸水素イオンに戻ろうとしますが、その割合を x とし、便宜
上 C = 0.1 (mol/L) と置くと、x が 1 より充分小さいという近似の下
で x = √(C/K) となります。
 水酸化物イオン濃度 [OH^-] の値が [OH^-] = Cx 、水素イオン濃度
[H^+] が [H^+] = Kw/[OH^-] ですから、以上を用いて
[H^+] = √(Ka・Kw/C)
...となります。さて、pH は常用対数 log を用いて
pH = log(1/[H^+])
と定義されますから、あとは数値を放り込んで計算するだけです。
 代入すべき数値は、
Ka = 4.7×10^{-11} (mol/L) ;炭酸の第2段階電離定数
Kw = 1.0×10^{-14} (mol^2/L^2) ;水のイオン積
...と上記の C = 0.1 (mol/L) です。これらを用いて、求める値は
pH = -1/2・log(Ka・Kw/C) = 11.7(有効数字3桁)
です。常温(25℃)での中性だと pH = 7.0 、人間の体液における
値の典型値が pH = 7.4 だから、かなり強い塩基性ですね。
 濃度を C = 0.001 mol/L(上記の 1/100)にすると、pH = 10.7
くらいになります。

 参考までに、白馬八方温泉の温泉水の値で、pH = 11.3 くらいだそう
です。かなり強いアルカリ性の温泉も存在します。
http://www.goryukan.jp/spa/index.html
 入浴剤として使う場合の注意としては、強アルカリ性の温泉に入浴す
るときの注意点と同じです。当該の温泉地に問い合わせてみては如何で
しょうか?

参考URL:http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/lecture5/lect3052.html

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分...続きを読む

Qエクセル(Excel)で、数値を一定の有効数字で表示したいのですが…

エクセル(Excel)の書式設定の表示形式では数値を選択すると、小数点以下の桁数を揃えることができますが、同じ感覚で有効数字を一定にして表示させるにはどんな方法があるでしょうか?
例えば、0.01234、0.1234、1.1234、11.1234、111.1234という五つの値を、有効数字3桁を指定して表示して、順に0.0123、0.123、1.12、11.1、111という風に自動的に表示してくれる表示形式、あるいは関数を探しています。
事務計算で小数点以下何桁というのが重要であるように、技術計算ではこのように有効数字を揃えたい場合が多いと思いますので、どなたかご存じの方、お教えください。
なお、指数形式では似たような結果になりますが、わかりにくい表示なので使いたくありません。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

◆こんな方法もありますよ
=ROUND(A1,2-INT(LOG(ABS(A1))))

★「0」を考慮すると
=ROUND(A1,2-INT(LOG(ABS(A1)+(A1=0))))

Q空隙率(空間率)の計算方法を教えて下さい

100×100×100mmの立方体の空間に直径6mmの球を詰め込みます。
高さ100mmからはみ出さないように(つまり立方体に全て収まるように)詰めた場合のスキマ(球以外)の体積はどのようにして求めるのでしょうか。計算式を教えて下さい。
(実際は球の総重量を計算する為に知りたいので、そちらをダイレクトに算出する方法でも構いません)

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

 六方最密とか、面心立方と呼ばれる充填だと、充填率が≒74%(つまり、空間率は#1さんの回答の通り≒26%)です。この場合、7.4*10^5mm3が球で占められることになり、球の体積は36πmm3なので6543個の球が入る計算になります。ただ実際はここまでは入りません。
 上記の充填率というのは、単位格子と呼ばれるものの中で球がどれだけの体積を占めるかという数値ですが、実際の箱の場合、箱の面や辺、頂点の近くでは単位格子と同じような充填ができません。また、箱の寸法によっては端に隙間ができることもあります。#1さんご指摘の摩擦の問題や、球同士が密着するのかという問題もあります。従って実際の空間率は26%より大きくなるはずです。
 で、あまり結果に自信がないのですが、面心立方の単位格子の辺が箱の辺と平行になるような充填を考えてみました(実際にこの充填が最も大きな充填率を与えるかは未確認です)。
 半径3mmの球で面心立方を作った場合、単位格子の一辺は3*2√2≒8.5mmであり、一辺100mmの箱であれば一辺に単位格子が11個並んで6.5mm余ります。この6.5mmにもう一個球が入るとすると、6114個入るという結果になりました。この場合充填率は≒69%になります。

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 上記の充填率というのは、単位格子と呼ばれるものの中で球がどれだけの体積を占めるかという数値ですが、実際の箱の場合、箱の面や辺、頂点の近くでは単位格子と同じような充填ができません。また、箱の寸法によっては端に...続きを読む

Q自由端における境界条件

弦の振動について、両端が自由端というものを考えます。
このとき座標xにおける変位をu(x,t)として表すとします。

弦の長さをLとすれば、自由端であるので、境界条件よりuをxで偏微分したものにx=0,Lを代入した場合は0となりますよね。

これは応力が0ということから導かれると思うのですが、なぜ自由端の場合、x=0,Lでの応力が0になるのですか?

詳しく教えていただけないでしょうか。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 証明というより、自明と考えられていると思います。

 応力は、応ずる力と書くとおり、外力がなければ発生しません。外力0の部分は変形しないからです。自由端は、何の物体にも触れていないので、外力はかかりません。

 エッ?、外力がなくたって自由端以外の弦の部分には、応力があるじゃないかって?。・・・そうですね。正しいです。

 注目している弦の部分を切り離して考えます。切り離した部分と、弦の残りの部分は互いに逆向きの内力をやりとりしています。内力は必ずペアで現れますが、切り離した部分とそれにかかる内力の片割れだけをセットで考えると、切り離した部分にかかる内力とは、じつは切り離した部分にとっては、それが外力です。

 なぜ内力が発生するかと言えば、切り離した部分の左右で、弦が斉一な運動を(ふつう)しないからです。左右が同じ運動をすれば、平行移動したのと同じなので、切り離した部分は曲がる必要もなく、応力も発生しないですよね?。

 ところが自由端は、左または右の相手がいないので、右または左の相手の運動のままに、自由に変位できるので、弦の真ん中あたりの部分の悩み(?)は、ない訳です。

 証明というより、自明と考えられていると思います。

 応力は、応ずる力と書くとおり、外力がなければ発生しません。外力0の部分は変形しないからです。自由端は、何の物体にも触れていないので、外力はかかりません。

 エッ?、外力がなくたって自由端以外の弦の部分には、応力があるじゃないかって?。・・・そうですね。正しいです。

 注目している弦の部分を切り離して考えます。切り離した部分と、弦の残りの部分は互いに逆向きの内力をやりとりしています。内力は必ずペアで現れますが、切り離した部...続きを読む