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1
分子式が共通の形になる物質やその分子を一般的に表す為に、一般式をつかいますよね?
この一般式で用いられる文字(例 水酸化物の一般式Mx(OH)yでの M x y)は
なぜその文字を使うのでしょうか?

数学の定数や変数を表す文字と同じように
あまり意味なく使われている、もしくは
意味があったとしても、そこに入るもののイニシャルがそうだからみたいな感じですか?

文字選定が気に入らなかったら自分でわかりやすいように置き換えてしまっていいですかね?
(もちろん元素記号などと衝突しないように気をつけて)

2
一般式はどうやって作ればいいのでしょうか
例えば水酸化物の一般式を作るときはどういう風に考えて作りますか?

3
酸化物や水素化合物の一般式を教えてください

4
そのほか覚えておくべき一般式を教えてください

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A 回答 (1件)

1.x、yは未知数として数学で普通に使うからだと思います。



3.水酸化物は1.で書いておられる通りです。
酸化物はMxOyです。

4.Mは金属元素(Metal)
nは価数
よって金属イオンの一般式は、M^n+です。
この二つは変えられません。
また、未知数をpやqで置く人は見たことがないです。

非金属の一般式は、恐らく存在しません。
非金属元素は、一般の文字で表さなければならないほど反応を起こしやすい元素が無いからだと思います。

そもそも一般式自体をあまり使わないので、ここで挙げたものだけでいいと思います。…2.の回答

それを覚えるくらいなら、PV=nRT(←この時のnは物質量)のような有名公式を覚えてください。
有名公式で使う文字は、勝手に変えられませんので、その通りに覚えてください。
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Q物質の同定方法

物質の同定方法には様々な方法があります。NMR,クロマトグラフィー、分子量測定、粘性、吸光度、成分分析、電気泳動などですが、いまいち体系だっていないような気がします。どなたか体系だった同定方法の大略についてご存知の方教えて頂けたらと思います。

Aベストアンサー

 質問の意図がわかりかねるのですが、必要に応じて変わってくるのではないのでしょうか?

 例えば、無機化学系の研究室でのセラミックや鉱石類に対する同定の仕方、有機合成化学系の研究室での天然物の同定・構造決定の手順や新規合成化合物の同定方法、分子生物学系の研究室でのDNAやタンパク質分子の同定・構造決定方法、科学捜査研究所など刑事事件に関するサンプルの同定方法など、それぞれ全く異なる目的あり、対象物質の物性もまったく異なるために、必要な手法は変わってきます。

 ちなみに、有機合成化学系の研究室で合成してたサンプルの同定は普通は、TLC、1H NMR、13C NMR、各種相関NMR、(必要ならばその他の核のNMR)、MS、(HR-MS)、IR、元素分析、これに、色素ならUV/Vis、高分子なら各種平均分子量、ミセルやナノ粒子ならDLSやSEM、TEM、AFM、光学活性物質ならCDを測定し、それぞれのデータで矛盾が無いことを個別に確認します。

 仮に、一般的な手順に関することを述べるなら、大抵は非破壊検査から破壊検査という順番になります。
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 質問の意図がわかりかねるのですが、必要に応じて変わってくるのではないのでしょうか?

 例えば、無機化学系の研究室でのセラミックや鉱石類に対する同定の仕方、有機合成化学系の研究室での天然物の同定・構造決定の手順や新規合成化合物の同定方法、分子生物学系の研究室でのDNAやタンパク質分子の同定・構造決定方法、科学捜査研究所など刑事事件に関するサンプルの同定方法など、それぞれ全く異なる目的あり、対象物質の物性もまったく異なるために、必要な手法は変わってきます。

 ちなみに、有機...続きを読む

Q吸光度計にて 石英セルとガラスセル

抽出したゲノムDNAの濃度測定にて、吸光度計を使用して吸光度を調べる実験を最近行いました。そのとき抽出して希釈したDNAを石英セルに入れたのですが、そこで先生から
「石英セル以外にガラスセルやプラスチックセルもあるのになんで石英セルを使うの?」
という質問をされ、
「屈折率の問題で石英セルが一番適しているからです。」
と答えたのですが、
「それはプラスチックだけ。なんの不純物も入ってないガラスセルなら屈折率なんて問題にならないよね?じゃあそれ以外で石英セルのほうがいい理由は?」
と言われ、そこでまったく答えらませんでした。調べたところ、ガラスより石英のほうが高価だから精密度がいい?といったものが出たのですが・・・違うようです。
なぜ、ここでは石英セルを使用するのですか?教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

 学生時代に酵素の精製をしていて、「ゼロ合わせができません」と先生に言って大恥をかいた記憶があります。酵素ですから、測定波長は280nmです。40年も前のことですから、プラスチックセルはありません。研究上での恥のかき始めなので、今でも鮮明に覚えています。
 セルを超音波洗浄器で洗って、バラバラにしたこともあります。セルは、私にとっては、実験の最初の失敗。以後、失敗は数知れずですが、・・・。

>じゃあそれ以外で石英セルのほうがいい理由は?
正解は、「石英セルのほうがいいではなく、石英セルでないと・・・」です。
 http://www.fujiwara-sc.co.jp/catalog/sel01.html
 石英セルは、可視部も紫外部も通します。ガラスセルでは、可視部は通すが、紫外部はほとんど通さないようです。ですから、石英セルで可視部を測るのは測定上は適正なのですが、破損の可能性を考えて(石英セルは1個1万円、ガラスセルは3000円ほどでした)、可視部はガラスセル使用というのが現実的です。
 当時は、石英セルには、セルの上部にスリガラスの線が入っているものが石英セルでした。今は違うようですが。

 「セルが壊れました」と実習学生が持ってきてくれると、『福沢諭吉がヒラヒラと飛んでいく』ことになります。貧乏な研究室の教員としては『実習をまじめにしなければ壊れることも無い』と思いつつも、顔は引きつりかけます。学生実習は、結果が分かりきっているので、当然プラスチックでしています。しかし、紫外部の測定に適したプラスチックセルは無いようで、「測定可」とした製品も文字のとおり可の状態で、石英セルのレベルではないとの業者の回答でした。

 セルで思い出すのは、吸光度を測定する2面透明のセルで蛍光を測定しているのを見ました。他の研究生の卒論生だったので、「測定するのは難しいのと違う」と声をかけましたが、その後どうしたことやら。

参考URL:http://www.fujiwara-sc.co.jp/catalog/sel01.html

 学生時代に酵素の精製をしていて、「ゼロ合わせができません」と先生に言って大恥をかいた記憶があります。酵素ですから、測定波長は280nmです。40年も前のことですから、プラスチックセルはありません。研究上での恥のかき始めなので、今でも鮮明に覚えています。
 セルを超音波洗浄器で洗って、バラバラにしたこともあります。セルは、私にとっては、実験の最初の失敗。以後、失敗は数知れずですが、・・・。

>じゃあそれ以外で石英セルのほうがいい理由は?
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Qスルホサリチル酸

鉄三イオンと、弱酸性液で、スルホサリチル酸を反応させると、どのような、錯イオンが生成しますか?できれば、構造式付で、回答お願いします。

Aベストアンサー

呈色反応の一つに鉄(III)とフェノール類の組み合わせで
紫系統の色になるという反応があります。

この色(光の吸収)は一般にLMCTといわれており、
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よりその色が変化します。

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Qd電子数の数え方

金属錯体の中心金属のd電子を数える方法ですが
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例えば酸化数0のVの場合、d電子は族番号と同じ5
と数えられるみたいですが
電子配置自体は4s軌道に2電子、3d軌道に3電子ですよね
なぜ、s軌道分までカウントするのでしょうか。

Aベストアンサー

原子番号が20より大きい原子では、4s軌道よりも3d軌道の方が軌道エネルギーが低いので、4s軌道よりも先に3d軌道に電子が詰められることは、構成原理(Aufbau principle)から考えて自然なことです。

むしろ中性バナジウム原子の電子配置が (3d)3 (4s)2 になっていることの方が、軌道エネルギーの低い順に電子を詰めていく、という構成原理に反しています。これは、「4s軌道と3d軌道の軌道エネルギーの差は小さく、電子間のクーロン反発エネルギーは、4s電子と4s電子, 4s電子と3d電子, 3d電子と3d電子, の順で大きい。3d電子の一部を4s軌道に入れると軌道エネルギーは損をするけど電子間反発エネルギーで得をするので、(3d)5 (4s)0 の電子配置よりも (3d)3 (4s)2 の電子配置の方がトータルのエネルギーは低くなる」と考えればいいです。3d電子間よりも4s電子間の方が電子反発が小さくなるのは、「M殻の3d軌道よりもN殻の4s軌道の方が軌道が広がっていて電子の動ける範囲が広くなるので、電子間の平均距離が3dよりも4sの方が大きくなるため」と説明することができます。

孤立した中性原子では構成原理が成り立たないのに、金属錯体の酸化数ゼロの中心金属で構成原理が成り立つことについては、以下のような説明ができます。質問者さんの納得できる説明がひとつでもあれば幸いです。

◆配位子の電子との電子反発は3d電子よりも4s電子の方が大きいため、4s電子の方がクーロン反発力が大きくなる。クーロン反発力の軽減、といううまみがなくなるので、孤立中性原子とは異なり構成原理が成り立つ。
◆配位子の軌道との相互作用は3d軌道よりも4s軌道の方が大きく、4s軌道の方が軌道エネルギーの上がり幅が大きい。4s軌道と3d軌道のエネルギー差が大きくなるので、孤立中性原子とは異なり構成原理が成り立つ。
◆配位子と配位結合するために、4s軌道はsp3混成軌道(四面体型錯体)またはd2sp3混成軌道(八面体型錯体)を作る。これらの混成軌道には配位子由来の電子が入るので、4s軌道にもともと入っていた電子は、混成に使われなかった3d軌道に入るしかない。
◆分子軌道法で考えると、3d軌道は配位子との相互作用がそれほど大きくないので、中心金属の内殻軌道と考えることができるが、4s軌道は配位子との相互作用が大きいので、分子全体に広がった軌道の一成分になってしまう(LCAO近似)。つまり金属錯体の中心金属の3d軌道を(近似的に)考えることはできても、分子軌道法では中心金属の4s軌道というものをそもそも考えない。

原子番号が20より大きい原子では、4s軌道よりも3d軌道の方が軌道エネルギーが低いので、4s軌道よりも先に3d軌道に電子が詰められることは、構成原理(Aufbau principle)から考えて自然なことです。

むしろ中性バナジウム原子の電子配置が (3d)3 (4s)2 になっていることの方が、軌道エネルギーの低い順に電子を詰めていく、という構成原理に反しています。これは、「4s軌道と3d軌道の軌道エネルギーの差は小さく、電子間のクーロン反発エネルギーは、4s電子と4s電子, 4s電子と3d電子, 3d電子と3d電子, の順で大きい...続きを読む

Qアスピリン定量の際に

局方によると,アスピリンの定量を行う際に,
『二酸化炭素吸収管(ソーダ石灰)を付けた還流冷却器を用いて
10分間穏やかに煮沸する』
とありますが,
二酸化炭素吸収管を使用している理由がわかりません・・・

どなたかわかる方いらっしゃいましたら
お答えいただければと思います。
よろしくおねがいしますm(_ _)m

Aベストアンサー

水酸化ナトリウム液を入れるのですから、10分間の煮沸中に反応系外からの
二酸化炭素の水酸化ナトリウム液への吸収を防ぐためです。

Qπ電子の数え方

π電子の数え方が分かりません。
ベンゼンなど二重結合のみの基本的なものは分かりますが、少し複雑になると分かりません。
①フラン
②2,4-シクロペンタジエン-1-イドhttp://nikkajiweb.jst.go.jp/nikkaji_web/pages/top.jsp?CONTENT=syosai&SN=J749.075E
のπ電子の数え方を教えてください。
①はなぜO原子の非共有結合のひとつは環平面内でもうひとつは環に垂直になるのですか?

Aベストアンサー

σ結合とπ結合の違いは分かってますか?
π結合は二重結合でひとつのσ結合とひとつのπ結合、三重結合はひとつのσ結合と二つのπ結合・・窒素分子やアセチレンの結合を参照。
 σ結合で電子は2個、π結合は二重結合なら2個、三重結合なら4個
 共有結合一つについて電子が二個いるから[共有結合]でしたね。その結合がσだろうがπだろうが2個いる。

>①はなぜO原子の非共有結合のひとつは環平面内でもうひとつは環に垂直になるのですか?
 だって酸素は電子を6個もつから、sp²混成軌道で考えると、ひとつは裸のp軌道なので・・

>少し複雑になると分かりません。
 複雑性には一切関係ない。価標の数を数えてその倍が結合電子数、そして結合の数の倍がσ結合なのでその数を引けば良いし、それは二重結合の数に等しい。
 フランは価標が7本あるので14個の結合電子、5辺あるので10個がσ結合、14-10=4個がπ結合電子の数。また二重結合が2箇所なので4個。
EPA(エイコサペンタエン酸 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/02/EPAnumbering.png/400px-EPAnumbering.png )は、27本の価標があるので結合電子数は54個、単結合が二重結合が6個あるのでπ電子は12個、σ結合電子は42個

なお、
>①はなぜO原子の非共有結合のひとつは環平面内でもうひとつは環に垂直になるのですか?
 この質問はおかしい事が理解できてないですよね。
 結合に関わっていない電子軌道の方向ですよ。

σ結合とπ結合の違いは分かってますか?
π結合は二重結合でひとつのσ結合とひとつのπ結合、三重結合はひとつのσ結合と二つのπ結合・・窒素分子やアセチレンの結合を参照。
 σ結合で電子は2個、π結合は二重結合なら2個、三重結合なら4個
 共有結合一つについて電子が二個いるから[共有結合]でしたね。その結合がσだろうがπだろうが2個いる。

>①はなぜO原子の非共有結合のひとつは環平面内でもうひとつは環に垂直になるのですか?
 だって酸素は電子を6個もつから、sp²混成軌道で考えると、ひとつは裸のp軌道なの...続きを読む

Q本試験と空試験

容量分析における、この2つの用語のきちんとした説明ができません。
できる方、おしえていただけませんでしょうか?

Aベストアンサー

 こんにちは 何方からも解答が無いので、浅学を省みず、、、
 容量分析で言う空試験は、2つに大別されます。
 まず、「逆滴定」の場合
 過剰な反応試薬を加えて一定時間置き、次いで反応し残った反応試薬を滴定するものですが、この場合の「空試験」は、試料を加えない、反応試薬のみの分析をいいます。「本試験」は試料を加えた場合です。
 一方、普通の滴定では、試料を加えたものを「本試験」(と言う言い方は、自分には馴染みが無いのですが)と言い、この場合の「空試験」の意義がaitatataさんには解からないのでしょうか。
 試験に用いる試薬に不純物が有り、本試験に対してマイナス又はプラスに作用する場合が、まま有ります。
 この、不純物によるズレを補正するため、「空試験」を行います。 つまり、試料を用いないで、「本試験」と全く同じ操作を行う訳です。
 

QTLCの重ね打ちスポット

TLCで試料を比較するときに重ね打ちスポットを作って展開するのはなぜですか??('' ?

Aベストアンサー

薄層クロマトグラフィーでは、原点からのスポットの移動距離/原点から展開液の先端間での距離(=Rfつまり移動度)によって化合物が同一のものかそうでないのかかを判断しますが、スポットする場所や、スポットする量によって展開の条件も微妙に異なります(同じ化合物でも微妙にRfが異なる。TLCプレートの端のほうが、Rfは大きくなりやすいことが多いなど)
このため、本当に同じ化合物なのかどうか、比較したいサンプルをそれぞれ単独でスポットしたものと同時に、比較したいサンプルを同じ所にスポットして(つまりこのレーンでは比較したいサンプルすべてが同じ条件で展開されることになります)展開することがあります。

Q再結晶のとき。。。

ナフタレンの再結晶時にメタノールと水を加えました。最初メタノールにナフタレンを溶かし、少量の水を加えました。(水は加えても結晶が溶けてる程度)ここで水を加えるのはなぜですか?
ナフタレンは無極性で水には溶けにくいので冷やしたときに結晶が析出しやすくするためですか?
また、冷ますときは放冷ではなく氷水で急冷するとよくないことはあるのですか?

Aベストアンサー

ご質問のように、再結晶の際に2種類の溶媒を混合する操作はしばしば行われます。順を追って説明します。
(1)ナフタレンを熱いメタノールに溶かす。この操作である程度濃い溶液を作ります。飽和である必要はありません。
(2)熱いままの状態で水を少しづつ加えます。水が入ることによって、ナフタレンの溶解度が低下します。
(3)水を加えていくと、ある時点で、濁りが生じます。この時に、溶液は飽和(あるいはわずかな過飽和)になっています。
(4)この飽和溶液をゆっくりと冷やすとナフタレンの結晶が生じ、再結晶が行われたことになります。ゆっくり冷やすことによって、より大きく、純度の高い結晶が得られます。急冷すると、結晶が急速に成長し、その際に不純物が取り込まれることがあり、純度が低下する場合があります。

なお、メタノールだけで再結晶することも可能ですが、1種類の溶媒だけでは、溶解度が高すぎて、溶質に対して溶媒が少なくなりすぎ、操作が困難になる場合などに上述の方法が使われます。また、飽和溶液が作りにくいとか、再結晶溶媒の選択に困って、やむを得ず使う場合もあります。

ご質問のように、再結晶の際に2種類の溶媒を混合する操作はしばしば行われます。順を追って説明します。
(1)ナフタレンを熱いメタノールに溶かす。この操作である程度濃い溶液を作ります。飽和である必要はありません。
(2)熱いままの状態で水を少しづつ加えます。水が入ることによって、ナフタレンの溶解度が低下します。
(3)水を加えていくと、ある時点で、濁りが生じます。この時に、溶液は飽和(あるいはわずかな過飽和)になっています。
(4)この飽和溶液をゆっくりと冷やすとナフタレンの結晶が生じ、...続きを読む

Qスルホサリチル酸と鉄(III)の錯体構造

実験でスルホサリチル酸と鉄(III)の錯体を作ったのですが、どの原子が鉄(III)に配位するのかわかりません。
鉄(III)はフェノールで呈色するので「OH」の「O」かと思ったのですが、http://f61.aaa.livedoor.jp/~chemical/experiments/SalicylicAcid/では、「COOH」でも配位しています。そうすると、「-SO3H」でも配位出来そうな気がします。
一体、どの原子で配位しているのか、ご意見お願いします。

Aベストアンサー

硫酸イオンやスルホン酸イオンは、鉄とは安定な錯体をつくらない
(ヘキサアコ錯体のカウンターアニオンにはなりますが)ことから
推測すると、miso_loverさんご自身が参考に引かれているURLに
あるサリチル酸の場合と同様に配位しているものと思います。

*同じ酸素原子で配位する場合で比較した場合、
 アニオン化による安定化の寄与が大きいもの(スルホン酸など)ほど
 配位結合をつくるよりもアニオン化した方が安定なので、
 配位子にはなりにくいはずです。
 (例えば水では、10^-7程度が電離、残り99.99・・・%は電離せずに
  水分子のまま ⇒OH-になるよりH2Oとして配位することで安定化)
 (塩素等、原子が異なる場合は、別に考える必要があります)


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