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双極子モーメントというものが、授業で出てきたのですが、双極子モーメントはどういう風に測定しているんでしょうか?気になったので、質問します。

A 回答 (1件)

ここのサイトの


http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=899605
をご覧になってください。#1の38endohさんが答えられています。
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この回答へのお礼

こんばんわ。返信ありがとうございます。確かに書いてありました。見ていたのですが見落としていました。全く自分が情けないです。最後にありがとうございました。

お礼日時:2004/07/15 20:35

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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誘電率と温度と双極子モーメントの関係式

何か式がありますか?

極性分子は高い誘電率を示す。そして温度をあげると誘電率が下がる。この理由は?そして、酢酸は定圧下で温度が上がると、誘電率は上がる。この理由は?がよくわかりません。何か式があるんですか?

Aベストアンサー

>極性分子は高い誘電率を示す。そして温度をあげると誘電率が下がる
ミクロとマクロがあります。簡単なマクロから、誘電率を測定する時電極の表面にある極性分子はほぼ最密充填になっています、だが過熱されるとあばれ始め、電場の方向からずれ始める。ミクロ、例えば水では加熱されると、「ハサミ」運動が始まりH-O-Hの角度が大きくなります、当然極性が下がり、誘電率も下がる。
>酢酸は定圧下で温度が上がると、誘電率は上がる。
正確には知りませんが、有機屋なら誰でも知っていること。酢酸は二分子がhead to headで会合しており極性はあきれる程低い、だが加熱されるとこの会合が解ける、だから極性が上がり誘電率も上がる。

Q双極子モーメントの単位Dとは?

双極子モーメントの単位にD(1[d] = 3.336E-30[C m])というものがあるようなのですが、
この単位は何と呼ぶのでしょうか?
それとどうやって定義されているのでしょうか?
解説されている本がありましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

P.Debyeの名前から作った単位です。「デバイ」と読んでいます。

双極子モーメントはμ=qlです。
分子の双極子モーメントの場合、qは電気素量のオーダー、lは原子間距離のオーダーになります。そのまま使うとものすごく小さい値が出てきますのでqを電気素量(=1.6×10^(-19)C)、lを1Å(=10^(-10)m)とした時の値の桁だけを抜き出して単位としたものです。

現在の単位系では
μ=1.602×10^(-29)Cm
が目安となります。
いつも10^(-29)が出てきますのでこれをのけた数字だけで議論できるようにしようという発想がでてくるのは理解できることだと思います。もしこの単位系でデバイが理論を組み立てたのであれば
1D=10^(-29)Cm
になっただろうと思います。

ところが以前はCGSesuという単位で電気量を表していました。
クーロンの法則をF=qq'/r^2とします。
r=1cm(=10^(-2)m)、F=1dyn(=10^(-5)N)の時の電荷が1CGSesuです。
この単位で表すと電気素量は
e=4.803×10^(-10)esu
です。この値を使った場合は
μ=4.803×10^(-18)esucm
になります。この10^(-18)esucmをくくりだして単位にしたのです。
1D=10^(-18)esucmです。
4.803×10^(-10)esu=1.602×10^(-19)C
1cm=10^(-2)m
ですから
1D=3.336×10^(-30)Cm
になります。
μ=4.803×10^(-18)esucm
を1Dとするという定義だと単位の換算がもっと楽になったのですが桁だけを抜き出して単位にしましたのでわけの分からない数字になってしまいました。

量子化学の計算などでは
qを電気素量、lをボーア半径とした時の値そのままをμの単位にしているようです。

P.Debyeの名前から作った単位です。「デバイ」と読んでいます。

双極子モーメントはμ=qlです。
分子の双極子モーメントの場合、qは電気素量のオーダー、lは原子間距離のオーダーになります。そのまま使うとものすごく小さい値が出てきますのでqを電気素量(=1.6×10^(-19)C)、lを1Å(=10^(-10)m)とした時の値の桁だけを抜き出して単位としたものです。

現在の単位系では
μ=1.602×10^(-29)Cm
が目安となります。
いつも10^(-29)が出てきますのでこれをのけた数字だ...続きを読む

Q電子供与性基 電子吸引性基

電子供与性基、電子吸引性基という言葉を先生が講義で使われていたのですが、具体的には、どういう官能基が電子供与性基、電子吸引性基になるのでしょうか?

Aベストアンサー

前の回答のように誘起効果と共鳴効果に分けて考えるのが適当です。
ただし、共鳴効果というのが『極限構造間の互変異性による』とするのは誤りです。互変異性というのは原子の配列の変化を伴うものであるのに対して、共鳴は原子の配列が変化しないことを前提としているからです。

誘起効果はσ結合を通して伝わるもので、電子求引性(『吸引』ではなく『求引』を使うのが一般的だと思います)を示すものは電気陰性度が大きい原子で、酸素、ハロゲンなどがこれに該当しますし、電子供与性ということであればアルキル基が代表的なものでしょう。

一方で、共鳴効果というのは、π電子の非局在化によって伝わる電気的な効果で、π軌道(あるいはp軌道)を通して伝わります。そのため、共役系がつながっていれば分子内のかなり離れた位置まで伝わります。前の回答にある『芳香環の有無』は基本的に無関係です。要は、その置換基が結合している原子が共鳴に利用できるp軌道あるいはπ軌道を有しているかということが重要です。
たとえば、CH3につながった-OCH3は電子求引性の誘起効果を示し、共鳴効果は示しませんが、CH2^+につながっている場合には、CH2^+の2p空軌道を利用できますので、電子供与性の共鳴効果を示します。

電子求引性置換基の例としては、-COOR,-C(=O)R,-CHO,-CN,-NO2などがあげられますが、上述のように誘起効果と共鳴効果で逆になる場合もあるので、必ずしも単純に二分することは出来ません。

前の回答のように誘起効果と共鳴効果に分けて考えるのが適当です。
ただし、共鳴効果というのが『極限構造間の互変異性による』とするのは誤りです。互変異性というのは原子の配列の変化を伴うものであるのに対して、共鳴は原子の配列が変化しないことを前提としているからです。

誘起効果はσ結合を通して伝わるもので、電子求引性(『吸引』ではなく『求引』を使うのが一般的だと思います)を示すものは電気陰性度が大きい原子で、酸素、ハロゲンなどがこれに該当しますし、電子供与性ということであればアル...続きを読む

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Qアボガドロ数の測定方法

アボガドロ定数 6.02*10の23乗という値ですが、
どのような手法で求められているかご存じの方がいれば
教えてください。

教科書等では一般にステアリン酸の単分子膜から算出するという
手順をとっていますが、
これでは厳密な値が出るわけがありません。

どうぞよろしくお願いします。

Aベストアンサー

http://en.wikipedia.org/wiki/Avogadro_constant#Measurement

(1) ファラデー定数 F と電気素量 e の比から求める。
(2) 電子と炭素12の質量比 Ar(e) と電子の質量 me の比から求める。
(3) 結晶の密度 d と単位格子の大きさ Vcell と 単位格子に含まれる原子の原子量の和から求める。

電子と炭素12の質量比 Ar(e) は、質量分析器で測定することができます。これとプランク定数などの他の定数から計算した電子の質量 me の比をとると、アボガドロ定数が求まります。

(3)の方法は教科書等にも載っているんじゃないかと思います。例えば:
http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2008/08ko-014.html
シリコンの結晶を使う方法も、原理的には(3)の方法です。

それほど精度は高くないのですけど、歴史的にはペランの実験(1910年頃)が重要です。ペランの実験や、当時のアボガドロ定数の測定精度や測定方法については

ジャン・ペラン著 「原子」(岩波文庫 ; 青-910-1)
http://webcatplus-equal.nii.ac.jp/libportal/DocDetail?txt_docid=NCID%3ABN00759703

に丁寧な解説があります。

http://en.wikipedia.org/wiki/Avogadro_constant#Measurement

(1) ファラデー定数 F と電気素量 e の比から求める。
(2) 電子と炭素12の質量比 Ar(e) と電子の質量 me の比から求める。
(3) 結晶の密度 d と単位格子の大きさ Vcell と 単位格子に含まれる原子の原子量の和から求める。

電子と炭素12の質量比 Ar(e) は、質量分析器で測定することができます。これとプランク定数などの他の定数から計算した電子の質量 me の比をとると、アボガドロ定数が求まります。

(3)の方法は教科書等にも載ってい...続きを読む

Qイオン性%

すみません><
教えて下さい!!

(問題)
塩化水素分子HCl(g)と塩化カリウム分子KCl(g)の結合距離は、それぞれ127.5pm,266.7pmである。これらの結合のイオン性%を計算し、なぜ塩化水素のほうがイオン性が低いのか説明せよ。

Aベストアンサー

分子の双極子モーメントが実験値によって計算されているのでそれを使いましょう!!

まず、イオン性%とは、その分子のもつ電荷φが電子の電荷1.60×10^-19Cに対して何%に相当する値なのかを求めるものだぜ!!

そして分子の双極子モーメントμと結合距離r、電荷φをもつ分子との間には、

μ=φ×r

という関係式があるんだ!!

今、μの値はHClならμ=3.70×10^-30、結合距離は本文よりr=127.5pm=12.75×10^-11m

これらを上の式に代入するとφ=0.2901×10^-19Cだ!!

よってイオン性%は、φ/1.60×100=18.1%になるんだぜ!!

分子の双極子モーメントμと電子の電荷は教科書にのってるはずだからさがすんだ!!

KClも同じやりかたでやってごらん!!

がんばって!!アディオス!!!

Q誘電率の周波数依存性

物質の誘電率がある特定周波数と共振して急激に増加する
という現象はありますか?
また、それに関する情報を教えていただけたら幸いです!

Aベストアンサー

あります。

http://hr-inoue.net/zscience/topics/dielectric1/dielectric1.html


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