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化学の基礎II(G) (20131112) M: 以下は宮本のコメント

13s3001:: 化学の基礎II(E) の教科書に物質のエンタルピーが載っていましたが, あれはどうやって求められるのですか? M: 正確に言うようにしましょう. II(E) の教科書の表7.1 は, (単体および化合物の) 標準生成熱です. 標準状態におけるもっとも安定な単体の生成熱をゼロとするのは定義です. 他の値は, 様々な実測値からヘスの法則を用いて求めたのでしょう. カロリーメーター (熱量計) も調べてみてはいかがか(?)
13s3002:: 食品などに書いてあるカロリーは一般的にどのような定義ですか? M: 私は知りません. 関連する書籍などを参照すればいいのでは(?)
13s3003:: イオン化エネルギーは絶対零度におけるイオン化エンタルピーを指すとあるが, 水素原子の原合[原文ママ]の 1312 kJ mol $^{-1}$ もの大きな熱量はどこから得ているのか. M: 例えば光 (紫外線) をあてるなど, 好きにすればいいのでは(?)
13s3004:: 15 $^{\circ}$ C カロリーというのはどのような実験によって求められたのですか. また, どのような場合に使用されますか. M: 11s3001 参照
13s3005:: 吸着反応と初めて聞いたのですが, どのような反応なのですか? M: 衣類にタバコの臭いがついた経験はありませんか? 最近では家庭で脱臭剤 (活性炭) を使っていないの(?)
13s3006:: イオン化エンタルピーの値を求めるときはどのような実験を行うのでしょうか. M: 例えば 13s3003 の回答など参照.
13s3007:: 電子親和力では発熱の場合と吸熱の場合があるが, どうしてイオン化エネルギーでは吸熱の場合しかないのでしょうか. M: 電子を受け入れるエネルギー準位の位置による. 量子化学の項を参照
13s3008:: 15 $^{\circ}$ C カロリーとは何ですか? M: 11s3001 参照
13s3009:: 電子親和力が反応エンタルピーの符号と逆になるのはなぜですか? M: 定義を理解して考えてもわからないのですか?
13s3010:: 電子親和力がエンタルピーで表せるということは電子が結合するときにも反応熱が発生しているということですか? M: 系 (原子, イオンまたは分子) に出入りするエネルギーは, どこからやってくるのか, どこへ行くのか? 自分で考えられないのは何故でしょうか??
13s3011:: 電子親和力が正または負の場合, 電子が 1 個結合する反応が発熱または吸熱の場合とあるが, これは原子のどのような条件によって決まるのですか. M: 13s3007 参照
13s3013:: 高速増殖炉もんじゅは永久機関のひとつなのですか. M: 永久機関が実在する (熱力学の第一法則が成り立たない) と, 本気で考えているんですか?
13s3014:: 教科書 p.45 に, 「カロリーの定義は細かくいうといくつかある」とありますが, そのいくつかある定義をどのように使いわけているのですか. M: 使っている人に聞けばいいのでは(?)
13s3015:: 講義で紹介された化学において重要なエンタルピー変化はどのような点で重要なのか. // 黒板に書いてあった素電荷の桁数がカロリーの桁数と比べて多かったことに意味はあるのか. M: 紹介したエンタルピー変化による物質の変化は, 重要なものだと思いませんか? // どんな意味を見出しましたか?
13s3016:: ``気体の温度は分子の運動エネルギーの平均値に比例する'' とありますが, 大気中のように重さの違う分子が混在している状態ではどのように温度を計算するのですか. $\displaystyle \frac{1}{2} m \langle v^2 \rangle$ は使えますか? M: 運動エネルギーという尺度で測れば, 粒子 (気体分子) による質量の差異にあまり意味がないのでは(?)
13s3017:: 今までエンタルピーを勉強してきましたが, これから習うエントロピーはエンタルピーと関係しているのですか. どのような関係があるのですか. M: 勉強すればわかるのでは(?) 異なるものだから, 違う名称で呼ぶのは普通では(?)
13s3018:: 光がエネルギーを失うと, 波長が長くなるが完全に失うとどうなる? // 先生が今, 研究している分野をやると決めた理由は? (今後の自分の分野を決める時の参考に) M: コンプトン効果の話でしょうか(?) 無限に長い波長とは :-p // 覚えていません
13s3019:: 熱化学カロリーや 15 $^{\circ}$ C カロリーはどういうところで用いられるのですか? M: 11s3001 参照
13s3020:: 国際カロリー, 熱化学カロリーは分かるのですが, 15 $^{\circ}$ C カロリーはどのような場面で使われたのでしょうか? M: 11s3001 参照 // 国際カロリーがどんな場面で使われたのか, あなたは知っているということですか?
13s3021:: 教科書に熱力学の第二法則には等価な表現がいくつもあるとかいてありましたが, ということは第二法則はトムソンの原理以外にもいくるかの原理がくっついてできているということですか? M: 等価な表現が複数あることは, ``複数の原理がくっつく'' こととは違うと思います. てゆーか ``複数の原理がくっつく'' とは, どういうことか?
13s3022:: cal の単位が数種類あることはわかりましたが, では現在食材 (パンなど) でのカロリー表示に cal を使うのでしょうか. J のほうが便利な気がします. M: 質問の日本語が変. // そうですか. 11s3001 も参照
13s3023:: 標準エンタルピーでは物質が変化する温度でそれぞれ決まっているようですが, イオン化エンタルピーや電子親和力は 0 K 以上でもイオン化するのに 0 K の場合の数値で考えるのはなぜなのでしょうか. M: 習慣かなぁ. IP と EA は昔からあった. これを後からエンタルピーの概念で書き直すとそうなったというだけでは(?) // (+) 科学の知識は, 始めから今在る様に存在していたわけではなく, 多くの人の知恵と努力により積み上げられ修正され構築されてきたという, 科学史の観点が抜け落ちているのか(?)
13s3024:: 高校の熱力学方程式と符号が逆になるのは, 外界視点から見たのと, 系視点から見たのとではエネルギーの出入りが逆であるからと考えていいのでしょうか? M: 定義に基づいて自分で判断できないのは, なぜでしょうか?
13s3025:: 国際カロリー, 熱化学カロリー, 15 $^{\circ}$ C カロリーの中で化学の教科書でもっとも良く使われるのはどれなのですか. M: 全てを数え上げて調べたことがないので, 私は知りません.
13s3026:: 分解熱は標準反応エンタルピーに含まれますか. M: ``分解熱'' の定義は? ``分解'' は反応ですか??
13s3027:: 標準の圧力と 1 気圧が厳密にいうと, 少し違うということですが, 実験などをするときなにか不都合があったりしないのですか? M: どんな不都合が生じるのでしょうか? そもそも実験室の気圧は, 常に 1 気圧という訳でもないと思うのですが...
13s3028:: 第 1 イオン化エンタルピー第 2 イオン化エンタルピーとなるのはなぜですか? M: 量子化学的に, 解離する電子のエネルギー準位を考えればいいのでは(?)
13s3029:: どうして標準状態は 25 $^{\circ}$ C, 1 bar と決められているんですか? また, 何を基準にして定められたんですか? M: 私は知りません, 決めた人に聞けばいいのでは :-p
13s3030:: 化学反応はたいてい定圧条件と言っていましたが, 定圧条件でない化学反応にはどのようなものがあるのですか. M: 13s3045 参照
13s3031:: カロリーの話ですが, なぜ 15 $^{\circ}$ C カロリーのように, 15 $^{\circ}$ C だけ特別なのですか. M: 別に. 11s3001 参照
13s3032:: イオン化には発熱をともなう場合がありますか? M: 13s3007 参照
13s3033:: どうして熱を仕事に変換することができないのか? M: できないんですか? じゃあ火力発電とか, ガソリンエンジンは, 何をやってるのか??
13s3034:: eV をわざわざ使う理由がわからないのですが, eV の方がエネルギーをイメージしやすい分野があるのでしょうか. M: ミクロの世界の話で, 電子のエネルギーが重要になると, 教科書には書いてあるのですが, 何がわからないのでしょうか?
13s3035:: 高校で習った「蒸発エネルギー」と今回習った「標準蒸発エンタルピー」はどのような違いがありますか? エンタルピーを使うことでどんな利点がありますか? M: ``高校で習った「蒸発エネルギー」'' の定義は何か? // 漠然としたエネルギーではなく, 明確に内部エネルギーと仕事の合計とわかる.
13s3036:: 何処[原文ママ] イオン化エンタルピーだけ 0 K の時がイオン化ポテンシャルと分けられているのですか. 何か値に差があるのですか? M: 13s3023 参照
13s3037:: eV で光子 1 個のエネルギーを表すことができるのでしょうか. M: 別に. eV もエネルギーの単位なのだから, 普通に単位変換するだけでしょ.
13s3038:: イオン化エンタルピーと, 電子親和力は, なぜ 0 K で計算するのですか. M: 13s3023 参照
13s3039:: 分子がイオン化するときイオン化エンタルピーだけ考えればいいのですか? それとも分子の解離エネルギーも考えればなりませんか? M: 何のどんな反応を考えるのか?
13s3040:: 化学変化の中でも定圧ではなく定容変化の場合, $\Delta H = \Delta U + \Delta P \cdot V$ はあり得ますか? 定圧でも, 定容でもない場合にエンタルピー変化を求めることはできますか? M: 11s3031 参照
13s3041:: 雲は灰色なのに降ってくる雪は白色に見えるんですがなぜですか. M: 虹の七色と, 白-灰色-黒は同じ色ですか?
13s3042:: 電子親和力は正の場合と負の場合があると書いてあるのですが, たとえば, どのような原子の親和力が, 負の場合なのですか. M: 13s3007 参照
13s3043:: カロリーの値は書籍や文献によって異なるのなら, ジュールに換算しても値は異なるはずなのに, なぜ単位をジュールに統一したか? M: どうして ``ジュールに換算しても値は異なる'' のでしょうか? 意味不明.
13s3045:: 化学反応はたいていは定圧条件とありましたが, 例外は何ですか. M: どうしてたいてい ``定圧'' なのでしょうか? // もちろん定圧でないもの全部が例外.
13s3046:: エンタルピー変化は厳密には温度により変化するとのことですが, それならば温度が変化している状況ではヘスの法則は成り立たないんですか? M: ヘスの法則は, 見方を変えれば, エネルギーの保存則なわけですが, エネルギーが保存されないことがあると言いたいのですか?
12s3017:: 分子振動と赤外分光学について分子式が既知の 2 原子分子が赤外吸収を示せば, スペクトルが得られる情報はなんですか? M: 日本語文が微妙に意味不明 // 振動のエネルギー, 振動数は何によって決まるか?
12s3024:: 水素分子の結合解理[原文ママ]エネルギーと化学結合エネルギーの差は何ですか? M: それぞれのエネルギーの定義は何か?
12s3026:: 二酸化炭素は 1 bar のもとでは液体にならず直接気体になるとありますが, 物質の何がそのようなことを引き起こす原因になっているのでしょうか? M: 気体, 液体, 固体は, 何がどう違うのでしょうか? それは, なぜ??
12s3047:: 不純物を含む時に起こる, 凝固点降下を考えた時に, 融解エンタルピーに変化はありますか? M: 凝固点降下と融解エンタルピーとの間に関係があるのですか? 熱 (エネルギー) と温度を混同していませんか?
11s3001:: 化学や生活において, 標準的な温度といえば 25 $^{\circ}$ C や 20 $^{\circ}$ C とされているのをよく見かけますが, 「15 $^{\circ}$ C カロリー」というのはどういった経緯で定義されるに至ったのでしょうか. M: 読書感想文のネタ発見 ?!
11s3014:: 光がエネルギーの塊であるのであれば, 直進する際には自身エネルギーを消費しているということなのでしょうか. 他のものにエネルギーを吸収されることがなくともいずれは, 消滅するのでしょうか. M: 本気ですか? もしも光が直進するときにエネルギーを消費するとすれば, 波長はどうなるのでしょうか? なぜエネルギーを消費するのでしょうか?? 消費したエネルギーは, 何処へ行くのでしょうか???
11s3022:: お湯に氷を入れると, 氷を入れたところだけではなくお湯全体の温度が下がるという現象は, エントロピーが増大していて自発的な過程となっていると考えればよいのでしょうか? M: 他人に聞かなければいけないのは, 何故なのでしょうか?
11s3031+:: 定圧条件下ではなく, 加圧や減圧を行いながら反応を進行させた時, その反応エンタルピーを求めようと思えばどのように考えれば良いのでしょうか. M: 別に. エンタルピーは状態関数なので経路に依存しないから, 加圧 (または減圧) してから反応させると考えれば良いのでは(?) どうしてわざわざ難しく考える必要があるのか(?)
11s3032:: $\Delta H = 0$ となる反応はあるのか? 仮りにあるとすると, 反応物を得たいときはどういう工夫が必要か? M: 反応の進行方向を支配する要素は...... この先を勉強すればわかるのでは(?)
11s3046:: しばしば量子化学において「量子学にいうところの観測」という表現がありますが具体的な定義はありますか. M: 寡聞にして「～の観測」という表現を聞いたことがないので, 私は分かりません.
10s3008:: 標準～エンタルピーの「標準」というのは何に対して標準なのですか? M: 一般の状態ではなく, 特定の基準になる状態. それは 1 bar (そしてたいていは 25 $^{\circ}$ C) だと講義中に説明したのが伝わっていなくて残念.
10s3017:: 食品の熱量には SI 単位である J を用いないのはなぜか? M: 血圧に Pa でなく, mmHg を用いているのは, なぜだと思いますか?
10s3028:: 絶対零度は現在セルシウス度で 273.15 $^{\circ}$ C であると知られていますが, 完全に原子が静止する温度は小数点以下何ケタまで計算されていますか. M: 意味不明. ``小数点以下何ケタまで計算'' とは, どういうことか? // はっ ! そもそも完全に静止するのか ?
09s3043:: 粒子が束縛されている状態の定常状態を記述する波動関数は, 物理的にそのときの状態を表わしていると考えていいんですか? M: そうでなければ, どの状態を表わしているのでしょうか?

Ryo MIYAMOTO, 2013-11-20