高校の授業で・・・。
化学の実験で、リチウム・ナトリウム・カリウムのアルカリ金属を少ししめったろ紙の上で反応させました。
3つそれぞれに反応の違いがあるのは理解できました。
そこで、宿題がでたのですがそれぞれの電子配置や原子の大きさを調べ、この差を説明できないか考察せよ。
と言うものです。
しかし、私には電子配置や原子の大きさでは何が違うのか
説明できないような気がします。
誰か、この問題教えてください。

A 回答 (5件)

皆さんが回答されている通りですが,少し整理してみました。



まづ,別質問にある回答を元にすれば,ここで起こっている反応式はわかりますよね。

その反応式にしたがって,出てくる化合物すべての電子配置を書いてみて下さい(必要なら参考 URL のペ-ジを参照して下さい)(あれ?電子がアルカリ金属から移動した?)。

電子が移動しやすいのは原子核に近い電子?遠い電子?

アルカリ金属の原子の大きさを考えて下さい。原子が大きいと,移動する電子と原子核の距離はどうなりますか?

さあ,電子が移動しやすいのは大きい原子?小さい原子?大きくても小さくても電子の移動のしやすさは同じ?

これらを元にあなたの考えをまとめて下さい。

なお,ご質問によると,求められているのは「この差を説明できないか考察せよ」ですね。ですから,「これこれしかじかの理由で説明できない」という論を展開されてもいいわけです。siegmund さんが書かれている様に,論述がきちんとなされていれば,結論が間違ってもある程度の点数はもらえるでしょう。

参考URL:http://www.dweb.co.jp/wa/cedu/chemistry/molstr/c …
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化学はほぼ全てが電子の動きで説明できます。



反応の激しさは、
・電子がどれだけ原子核からはなれやすいか
で決まります。

大きさとか、原子核の電荷とかがキーポイントですね。
参考URLにその式が書いてあります。
q1に原子番号、q2に-1をいれていろいろ計算したらいいかもしれません。fとかrとかの上の矢印は無視しましょう。

参考URL:http://nkiso.u-tokai.ac.jp/phys/matsuura/lecture …
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MiJun さんと inorganicchemist さんのご意見に同感です.



プロの研究者の報告ではないのですから,結果が正しいかどうかよりも,
どれだけ自分でよく考察してあるかの方がはるかに重要です.

(a) 結果は間違っているが,自分で色々調べて考察したことがよくわかるレポート.
(b) 結果は正しいが,何かを写した(誰かに教えてもらった)だけのようで,
  自分独自の考察が現れていないレポート

私なら,(a)の方にはるかに良い点を付けます.
(b)で,単なる丸写しで内容を理解していないものだったら落第点をつけます.

MiJun さんのヒントは重要と思いますよ.
せっかくですから,もう一言だけ.
反応が起きる前後では電子配置が違いますよね.
どういう場合にその変化が起きやすいでしょうか?
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 高校の授業でのことですので、あまり答えを直接お教えするのも


どうかと思います。

そこで、一度あなたなりの説明を公表してみてはいかがですか?
はじめから人に頼るよりも、正解にたどり着けないまでも
自分で考えると言うことは、それだけで価値があります。

それに、あなたがどの程度理解できて、どの部分がわからないのかも
みなさんにわかっていただけると思いますので、
より的確な回答、アドバイスが期待できると思います。

もちろん、そんな余裕はない、答えをすぐ知りたい!
とおっしゃるのであれば、お答えしますよ。
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まずは電子配置を模式図(同心円?)で書いてみてください。



それからいろいろ今までの知識を使って考えてみてはいかがでしょうか?

頑張ってください!
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皆さんが書いてらっしゃるように
1.そもそも電子はまわってなどいない。ただ、そういうモデルで考えていた時代もあるし、また簡単な問題ならそういうモデルでも誤差の範囲で正しい解答が得られる場合もある。電子雲という表現をご存知ですか?
2.止まれない。それって例えば飛行機から飛び降りて空中に静止するのと同じですね。電子はマイナスの電荷を、原子核はプラスの電荷を帯びていますから引力が生じています。だから静止しようとするとその引力に対して逆の力をかけないといけません。それではそれこそエネルギーを消費してしまいます。
3.そもそも運動は一定の速度での運動の場合エネルギーを消費(正しい言い方ではないのですがまあここはよしとしましょう)しません。速度を変えようとするのが力で、力が働いた時間に応じてエネルギーが変動します。
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さらに荷電粒子の運動は電磁波の発生(当然エネルギーも変化する)を伴いますから実際はもう少しややこしい話になります。しかしこの場合も静止する事ができたとしてそのためにはむしろエネルギーを消費します。

ただ、疑問に思ってらっしゃる事の中心は2.の内容のようなので、それは勘違いですよ~と申し上げておきます。
なあおこのあたりをちゃんとお知りになりたいのであれば、
初期量子論の歴史と、初歩的な量子力学はどうしても必要です

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