基礎無機化学の本を読んでいるのですが、
水素分子と水分子の第一イオン化ポテンシャル値(eV)
が、わかりません。出来ましたら、どなたか教えて頂きたいのですが、、
本には、分子についても定義されているとあるので、データブックなどがすでにあるのでしょうか?それとも、不勉強が原因で私が理解出来てないのでしょうか?

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A 回答 (2件)

水素分子の第一イオン化ポテンシャルは15.43eV、水は12.61eVです。

値は「化学便覧・基礎編(2)(丸善)」からとりました。物質の基礎的な物性を調べるには、化学便覧が便利です。

ちなみに、分子の第一イオン化ポテンシャルはUPSという装置で測定します。紫外光を用いた光電子分光法で、原理はアインシュタインの光電効果を用いています。

さて、第一イオン化ポテンシャルの値を見ると、水素の方が3eVほど酸化されやすいことが分かります。って、これが当然な結果であることが分かりますか? 水は水素が酸化されてできる化合物だからです。
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この回答へのお礼

早速の御回答、大変ありがとう御座いました。
非常に参考になりました。
又、文献のご案内も頂き、心より御礼申しあげます。
今後ともよろしくお願いします。

お礼日時:2001/06/13 11:17

ちょっと補足を…。



蛇足かも知れませんが,ご質問にあります「第一イオン化ポテンシャル値(eV) 」という記述は,厳密には正しくありません。なぜなら「ポテンシャル」という語は日本語に訳すと「電位」であり,単位は「V(ボルト)」でなければならないからです。「eV(エレクトロンボルト)」はエネルギーの単位ですので,「第一イオン化エネルギー」というのが正しい表現です。

どちらにせよ最高被占有軌道(HOMO)のエネルギーレベルを示していることには違いないのですが,イオン化ポテンシャルというと,電気化学的な手法によって得られる酸化還元電位から求めた値,イオン化エネルギーというと,光電子分光によって得られる仕事関数から求めた値というニュアンスが強くなります。
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この回答へのお礼

かせねがさね、有り難う御座います。
用語の意味に対する不勉強を痛感致します。
まさに、38endohさんのおっしゃる通りです。
本当に有り難う御座いました。

お礼日時:2001/06/13 14:37

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>水はなんらかの理由で水素受容体にならない
間違い!
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ですから水は「非常に良い」水素供与体であり、同時に「非常に良い」水素受容体でもあります。
このため水の結晶=氷はダイアモンド型構造をとり、その結果結晶の方が4℃の水より密度が低いという特殊な性質を示します。
アンモニア(ないしアミン)は水素受容能はかなり高いですが水素供与能は水に比して低く、フッ化水素はどちらの性質も高いので水素結合をつくりますが、そのせいもあり猛毒です。
なおポリペプチド鎖のアミド水素は高い水素供与能がありますが、それは、
-NH-C(=O)- ⇔ -N^+H=C(-O^-)-
という寄与があるからですので、注意して下さい。

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要するに「フェニル基の立体的な反発によって螺旋構造になる」ということです。なお、螺旋構造を説明するにあたって、ニューマン投影式は無力だと思います。おそたく、ポリエチレン鎖がまっすぐ並んだ状態では、フェニル基の反発が大きくなるということを説明するためにニューマン投影式を使ったのだろうと想像します。

ニューマン投影式は、分子の三次元的な形状の表現方法にすぎませんので、アイソタクチックポリスチレンの構造そのものとは関係ありません。
関係あるとすれば、説明にニューマン投影式を用いたということでしょう。

アイソタクチックポリスチレンが溶液中で螺旋状になりやすいとすれば、それは、その構造(立体配座)が安定だからでしょう。

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(4)このときの温度T[k]は、はじめの状態の温度T0の何倍かを数値で求めなさい。

(5)このときの容器A内の気体の体積は、はじめの状態の体積Vの何倍かを数値で求めなさい。

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まず、コックが開いているから、容器Aだけ、容器Bだけで考えられないってのはいいかな?
(3)の場合は、気体が一様に分布しているかモル数を計算できたんだよね(^^)
つまり、容器Bだけでかんがえても大丈夫って事だよね。
でも、(4)と(5)は気体が混ざった結果の状態だから、容器で分けて考えるのは・・・ちょっと・・・って話だよね。
そこで、(4)でTだけを求めようとすると、どーしても、まだ求めていない気体全体の体積が壁になる(><;)
また、(5)で変化後の体積を求めようとすると、気体の温度が壁になる(><;;)
つーことは、(4)と(5)は一緒に解くんだなって気づけるといいね(^^)
ところで、最初の状態の容器B内のモル数は(1)で計算したよね_Φ(・・ )
同じ要領で、最初の状態から容器Aのモル数も分かるよね・・・つまり、全体のモル数は分かってしまう(-_-)
そのモル数をNとしておこうかな。
そして、変化後の(容器Aの体積)+(容器Bの体積)=v としておきましょう・・・もちろん、変化後の容器Aの体積はv ー Vで求まるよね。
すると、
   2p・v = NRT
未知数がvとTで2つあるから、もう一つ式が必要だよね(~~;)
そこで、熱を加えていないのに、どうして気体の温度が変わるの?って事を考えてみます。
それは、ピストンが気体に仕事をしたからだよね(◎◎!)
つーことは、熱力学第1法則が書けるよね・・・しかも、熱は0・・・(^^)
すると、
   ΔU= 0 ー 2p・ΔV
     ΔU=(3/2)NRΔT=(3/2)NR(T ー T0)
     2p・ΔV=2p・(v ー 2V) ・・・・全体の体積で考えているから & もちろん、v < 2V
あとは、この2式を解けばいい(^^v)
ちなみに、「何倍か?」って訊かれたら、分数式を作るんだったね。
つまり、(4)は T/T0 、(5)は (v ー V)/V ができればいいよね。・・・これは、大きなお世話だったかな(^^;)
気をつけてほしいことは、「ピストンはゆっくりと降下し」って書いてあるけど、
これは、常に容器A内の圧力と(ピストン + おもり)が気体に加える圧力が同じって事です。
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          式で書いた方がいいかな? ピストンの断面積をSとして、ピストンのつりあいより PS=mg Pは2pだったから、mgが気体に及ぼす圧力は2pで一定
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あとは計算だけですので頑張って計算してみて下さいp(^^)
私の答えに計算ミスがありませんように・・・(^^;)

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(3)の場合は、気体が一様に分布しているかモル数を計算できたんだよね(^^)
つまり、容器Bだけでかんがえても大丈夫って事だよね。
でも、(4)と(5)は気体が混ざった結果の状態だから、容器で分けて考えるのは・・・ちょっと・・・って話だよね。
そこで、(4)でTだけを求めようとすると、どーしても、まだ求めていない気体全体の体積が壁になる(><;)
また、(5)で変化後の体積を求めようとすると、気体の温度が...続きを読む

Q【化学・巨大分子の話の続き】蜘蛛の巣の1本の糸は単体の分子と言って良いのでしょうか? 綿から紡いだ1

【化学・巨大分子の話の続き】蜘蛛の巣の1本の糸は単体の分子と言って良いのでしょうか?

綿から紡いだ1本の糸は本当は1本の糸じゃないから1つの分子とは言えませんよね?

蜘蛛のケツから出てくる1本の糸は1つの分子と言って良いですか?

結晶は1つの分子なら、占いで使うあの掌サイズの水晶も1つの分子って言って間違いないのですか?

Aベストアンサー

はじめまして

蜘蛛の糸はタンパク質からできています。当然眼にみえるものですから、細い糸であっても膨大なタンパク質分子です。ですので一つの分子ではありません。

結晶は膨大な分子が規則正しく整列しているものです。ですから結晶が一つの分子のわけがありません。

Q高分子の状態について

よく本をみていると、鎖が絡み合った図が出てきたり、絡み合っていない図がでてきます。高分子鎖の状態についてですが、液体とゲル、そして固体状態では高分子鎖はどういった状態(固体では絡み合った状態?)なのでしょう。

またゲルとはある程度架橋している状態なのですか?架橋しすぎると固体状態になってしまうのでしょうか?

Aベストアンサー

>つまり架橋することで、分子量が増大し、やがて、架橋が進めば、固体状態になるということですか?

そう言う事です。
化学会社は、この原理を利用して品物を作っています。

Q無機化学・ハロゲン化水素

ハロゲン(単体)と水素と反応について。

F2+H2→2HF   (低温・暗所で爆発的に反応する)
Cl2+H2→2HCL (日光の直射で爆発的に反応する)
Br+H2→2HBr  (日光の直射で徐々に反応する)
I2+H2→2HI    (高温・加熱で一部反応する)

こうなるようですが、反応に温度が関係するというのは納得いくのですが、急に”直射日光”が出てきて混乱しています。

なぜ”太陽の光”じゃないといけないのでしょうか?電球の明かりじゃダメですか?光がなぜ反応に関係するのですか?フッ化水素の”暗所”というのも気になります。どうして暗くなきゃいけないのか・・・

お願いします。

Aベストアンサー

あとの質問からですが、
>フッ化水素の”暗所”というのも気になります。どうして暗くなきゃいけないのか・・・
ちがいますよ。
 F2 + H2 → 2HF の反応は、低温・暗所で"も"爆発的に反応する。
です。たった一文字が足りないだけで大違いです。

>なぜ”太陽の光”じゃないといけないのでしょうか?電球の明かりじゃダメですか?
直射日光は非常に強い光です。白熱電球程度の弱々しい明かりではだめでしょう。
ハロゲンランプやマグネシウムの燃焼のフラッシュなどでは良いかも知れません。

※化学反応には開始させるためのエネルギーが必要です。
そのエネルギーを何らかの形で投入してやらなければなりません。
また、反応系によってどのくらいのエネルギーが必要かは変わります。
F2 + H2 → 2HF の開始に必要なエネルギーは非常に小さく、
また、激しい発熱反応で、発熱により開始のエネルギーを補給できるので冷暗所でも反応が始まり爆発的に反応します。
I2 + H2 → 2HI の開始に必要なエネルギーはそれよりも非常に大きく、
また、この反応の発熱量は開始に必要なエネルギーに達しないので、加熱によりようやく反応が起きます。

また、ハロゲンの単体は色を持ちますが、これは光を吸収していることに他なりません。
そして光によって X2→2X・ の反応が起き、これによって生じるハロゲン原子 X・ が
水素分子と反応することによってハロゲン化水素ができるのです。
このように、光というエネルギーは化学反応と十分濃密な関係を持っています。

あとの質問からですが、
>フッ化水素の”暗所”というのも気になります。どうして暗くなきゃいけないのか・・・
ちがいますよ。
 F2 + H2 → 2HF の反応は、低温・暗所で"も"爆発的に反応する。
です。たった一文字が足りないだけで大違いです。

>なぜ”太陽の光”じゃないといけないのでしょうか?電球の明かりじゃダメですか?
直射日光は非常に強い光です。白熱電球程度の弱々しい明かりではだめでしょう。
ハロゲンランプやマグネシウムの燃焼のフラッシュなどでは良いかも知れません。

※化学反応には開始させる...続きを読む


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