化学の基礎 II(A)6 (20071019)

h3

07h3084

軌道は顕微鏡で見ることができますか? M: 望遠鏡を使って, 月の軌道を見ることができますか?

m21

06m2169

水素以外の一般の電子は, どうしてボーア半径を求める時の式に当てはまらないのですか? Z=3(Liのとき)を当てはめれば値がでると思うのですが. M: ええ, Z=3 を当てはめれば, 値は出ますね. ではその値の意味は何でしょうか? ちなみにボーア半径は, 水素原子(Z=1)における最小の軌道半径ですが, それとは異なるものであることは, わかりますよね.

07m2138

電子殻の K, L, M, ... ってどういう過程があって, そのようなアルファベットになったのですか? M: 07s2022 参照.

07m2148

様々な軌道の形によって変化することはありますか? (電子の運動とか...) M: 質問の日本語の意味がよくわからないのだが, この疑問文の主語(?)は何ですか? まあ, 主量子数・方位量子数・磁気量子数が異なるのだから, 主要なエネルギーとか軌道角運動量とか軌道運動による磁気モーメントとかが異なるでしょう.

m22

07m2214

ラザフォードの例はボーアの原子模型のどこに対応するのですか? M: ラザフォード以外の原子模型を知っていますか? どこが異なりますか?

07m2225

ボーアさんは, なぜ角運動量についての量子条件を導入することを考えついたのか. この式で正しいと確信したのはなぜなのか. M: ボーアさんの考えは, われわれには知ることはできませんが, ある式が正しいとの確信が強まるのは, 既知の事実を広い範囲に渡って説明できたり, まだ見ぬことを予言してそれが実際に正しかったりしたときでしょうね.

m24

07m2401

質問が浮かばない時は どうしたらよいですか? M: 汎用の処方は無いと思われます.

07m2404

ボーアの原子模型で, どういう時に電磁波を吸収し, どういう時に電磁波を放出するのか? M: 07s4033 参照.

07m2409

今日遅れてきて謝罪の言葉がなかったのはなぜですか. M: はじめに (正確には, マイク使えないみたいだの次に) 言ったつもりだったのですが, 聞こえませんでしたか? それは失礼しました.

07m2419

なぜアルカリ金属やアルカリ土類金属などしか炎色反応を示さないのか? M: えっと, 他の元素が炎色反応を示さないって, どうしてそう言えるんですか? たとえば銅は有名じゃないの?

s1

07s1023

輝線スペクトルは, 炎色反応, ネオンサインに表われていると言っていたが, ブラックライト(青い光で白い衣服に反応する光)は, なぜ白い衣服に反応して, 服が青白く光っているように見えるのか. M: ブラックライトが何物なのか, 調べてみましょう. 白い服が光って見えるのは, 蛍光が生地の色に邪魔されずに見えるからだと思われます.

s2

06s2003

電子には何がつまっているのですか? M: 素粒子であるレプトンが何からできているかは, 物理を専攻する学生の方が, 私なんかよりもよっぽど詳しいことでしょう.

06s2017

量子数は, 実際のそく定において何を示す値なのか. M: 遷移の始状態または終状態とか(状態のエネルギーの指標), 角運動量の指標とか, その他にも物性の指標.

06s2020

水素原子に類似した原子を水素原子とみなさない理由は? M: 原子番号が異なれば, それは水素じゃないでしょ?

06s2029

ボーアの原子模型の最小の軌道半径は実際につくることができるのか? M: ``実際につくる''とは, どういう意味ですか? 何を材料にして何を作るのでしょうか??

06s2031

物理の必要な分野ならば必要だし, そうでないなら必要はない.//ボーアの原子模型で, 惑星の周回している構図が先なのか? それともボーアのを元にしたのか? M: 質問の意味がわかりません.

06s2033

物理は必要である.//なぜ量子数は n からで, 軌道は s からなのか? M: ある数に n という記号を当てるのは, 単に number からの連想じゃないですか? ちなみに軌道の s, p, d, f には, 元々は意味がありましたが, 現在では失われています.

07s2001

プランク定数とは何ですか またなぜ〓周の長さが 1/n・h/p となるのですか.[〓は判読不能]//前期に受けた化学の基礎IIAではボーアやシュレディンガー方程式とか全然わからなかったけど 今の講義はとてもわかりやすいです。 M: 前者の質問については, 量子力学の基礎を勉強してくださいと言うだけです.

07s2002

ボーア半径を求めるにあたってプランク定数:〓[〓はエイチバー]が用いられましたが, プランク定数はどのようにして導き出されたのですか? M: 量子力学の基礎, 黒体輻射の話あたりを勉強してください.

07s2006

電子が粒子としての性質だけでなく, 波の性質ももつように, どうして小さなミクロの世界に行けば行くほど波が現れてくるのでしょうか. なぜ, 波なのか先生はどのように思われますか. M: それが電子というものだとしか言いようがないと思いますが...?

07s2007

現化では[ママ]ニュートン力学はまちがった考え方なのか? M: ``現化''とは何ですか? ちなみにニュートン力学は間違っていません. 適応範囲がより明確になっただけです. 科学というものの構造を理解しない人は, そのことをしばしば誤解しています.

07s2010

なんでスピンがおこるのですか? M: それがその粒子の性質だから, 起こるとか起こる前/後など, 考えても答えはでないと思います.

07s2011

電子殻はなぜ外側になるにしたがって はいれる電子の数が増えるんですか. M: 殻はある種の組分けの規則ですから, 自然はそういう風にできているとしか言いようがないと思いますが, あなたの意見は?

07s2012

教科書に「無限に小さい確率ではあるけれど, あなたの脳の電子は宇宙の彼方まで行っているのかも知れない」とありますが, それは本当に可能なのでしょうか. 宇宙の彼方は光速でも何億年とかかると思うのですが. M: 波動関数(の自乗)が粒子の存在確率を意味するということを, そう表現してもあながち間違いじゃないでしょう. もちろんこれは, 今ここにある電子が, 有限の時間のうちに宇宙の彼方まで移動した, ということとは異なります. 誤解のなきように.

07s2014

最小の軌道半径は n=1 のとき 0.00529 nm[ママ] であるのならば, 最大の軌道半径はいくつになるのだろうか? M: 得られた数式を見れば明らかではないでしょうか?

07s2015

物理学と違い, 化学は実在する物質を扱う学問だという考え方で正しいですか? M: 物性物理とは, どういう学問分野でしょうね? ていうか, あなたの所属する学科のコトでしょ??

07s2016

「ボーアの原子模型」のところで最後に量子数の話がでました。電子配置のところでも「主量子数」「方位量子数」などがありますが, それぞれどういう役割を持っているのでしょうか? これがわかると電子の構成がわかりやすくなると思うので, 教えてください. M: 主は殻に対応するおもだった組分けだし, 方位は方向も量子化されていることに対応する, とは名称から想像できませんか? ていうか, そういうふうにある程度の実態を表すような言葉を選んで命名されていると思うのですが......

07s2017

電子親和力は, 高校で習いましたが, 原子番号 57〜70 くらいまで なぜ同じなのでしょうか? M: その, ``同じ''という時の, 測定精度は? 有効数字は?

07s2018

H 以外の軌道運動している電子は互いにぶつかったりしないのか? もしぶつからないならばなぜ? ぶつかるならどうなる? M: ``軌道運動''自体が言葉のあやで, 電子は粒子でもなく波でもない量子というものですから, 古典的なマクロな粒子の衝突のようなことを考えても意味がありません.

学籍番号記載無し

原子構造は観測が可能ですか? M: 何を見たら, ``原子構造を観測した'' と言えますか?

07s2020

なぜ 1つの現象について数式で表すことができるのか? M: 質問の意味も意図もわかりません.

07s2022

・ボーアの原子模型では最小の半径が, 0.0529 mm[ママ] とおっしゃってたのですが, ボーアの原子模型でなければ, 原子の半径はさらに短くなるのですか?//・電子殻はなぜ K殻からはじまっているのですか? M: 他の模型(定量的なモノ)を見たことが無いのでわかりません.//命名者の奥ゆかしさゆえ, という説があるらしい.

07s2023

なんでプランク定数は h なんですか? J とかじゃだめだったんですかね?//あと, 化学や物理にはよく, α・βやφなどギリシア文字がつかわれますが, なぜですか? 歴史的な理由ですか? M: 別になんであっても, 理論体系は同じでしょうね. しかし実際にはある特定の文字が用いられているわけで, 使用者の単なる好みというか, それを歴史的理由だというならそうともいえるでしょう. で, それがどうかしましたか?

07s2024

陽子と電子は なぜくっつかないのですか. M: くっついていないと, どうして言えるのですか?

07s2025

ブラックホールを信じますか? M: 私の信仰を問うことに, どんな意味があるのでしょうか?

07s2026

原子・電子が球体であるのは何故ですか. M: 球体であることは, どうしてわかったのですか?

07s2027

電子はどこからエネルギーを得ているのですか? M: 電子の運動エネルギーとかポテンシャルエネルギーって, 最初はゼロだったんですか? その後どこかから, 原子として成り立つようなエネルギーを獲得したと. んでは, その ``最初のエネルギーゼロの状態'' とは何でしょうか?

07s2029

[白紙] M: 提出物が要件を満足していません.

07s2030

どの s, p, d 軌道も同じ形なんですか. M: ``どの''とか``同じ''とかの意味は何でしょうか?

07s2034

プラズマとはどういう状態ですか? M: 言葉の意味がわからない場合には, 辞書で調べればよいのではないでしょうか?

07s2036

人間を完全に構造式や組成式で表すことは難しいのでしょうか? また, できたとしたら, 生きている人と死んでいる人の構造式や組成式は違うのでしょうか? M: 自分で言ってるその質問の意味がわかっているのでしょうか? (構造式はさておき)組成式とは何ですか? あなたは``完全に''と言っているのですよ.

07s2038

なぜ, 原子のスペクトルが輝線になるのですか? M: リュードベリの式の意味とか, (ボーアの原子模型での)量子化の意味とかを, 理解していないということですね.

07s2040

電子の持つエネルギーなどは 宇宙や別の星に行っても同じだと思いますか? M: 異なるとしたら, あなたがこれまで学び, またこれから学ぼうとしている物理学は, いったいどういう意味があるものなのでしょうか?

07s2041

先生の今日の皆に対して投げかけた質問で, もし物理をならっていない人がいたら, その人たちは化学を学ぶ上で不利になるのではないでしょうか? M: そうですね. それがどうかしましたか? 人はそれぞれ持てる知識も得意なコトも異なりますね, それを個性と言ってもいいですが. あることをするのに, その個性が有利に働くときも不利に働くときもあるでしょう. 知識不足で不利になるのが嫌ならば, 勉強してください. そうすれば, それだけあなたの個性が豊かになることでしょう. 繰り返しますが, それがどうかしましたか?

07s2042

ステンレスで物のにおいがとれるのはなぜですか? M: 寡聞にして, ステンレスで物のにおいがとれるということを, 初めて聞きました. それってどういうことですか??

s4

07s4001

使い捨て用のカイロは, なぜ袋を開けると短時間だけ暖かくなるのでしょうか. M: 大学入試問題レベルの質問です(笑).

07s4008

太陽の発光も電子の軌動[ママ]の遷移によるものですか? M: 太陽は, 軌道運動をしている電子を持つ原子からできていますか?

07s4018

私たちの身のまわりで, クロマトグラフがおこなわれている現象にはどのようなものがありますか. M: 雨漏りでできた天井や壁の浸みくらいしか思いつきませんが, 他に何かありますか?

07s4020

ボーアは原子模型のほかに何を発見・発明したのですか. M: 相補性とかも提唱していましたね. ボーアの著作が岩波文庫にも収録されていますね.

07s4033

なぜ電子は軌道間を遷移するときに電磁波を吸収・放出するのか. M: エネルギー保存の大原則からして, 差のエネルギーをどうにかせにゃならんでしょ?

s5

07s5017

質問する内容が思いつきませんでした. M: そうですか, でも提出物が要件を満足していないことにはかわりありません.

07s5041

定数は R_H や k のままでよい時はどんな時でしょうか. (結構あいまいだと思いますが.) M: あいまいというか, 何を考えているのでしょうか? 必要なら数値計算をするし, 数値を入れずとも議論できることはするし......

s6

06s6018

祖父が死ぬのですが, 人は死ぬとどこへ行くのですか? M: 化学の問題ではなさそうです. 宗教家に相談されることをお薦めします.

06s6059

化学を勉強するのに, 物理の知識は, 量子化学や物理化学の分野で必要だと思います. しかし化学反応とかでは全然必要がないと思います.//この授業でやらないと思いますが, 化学で微分方程式とか複素数などの物理数学の要素は必要なのですか? M: えっと, シュレディンガーの波動方程式は二階の微分方程式で, えられる波動関数は複素関数なのですけど. また反応速度でも, 速度ってこの場合は濃度の時間微分ですから, 式を立てれば当然微分方程式でしょ?

07s6016

最小の軌道半径は n=1, Z=1 のときですが, 最大の軌道半径には限界が存在するのかどうか? 存在するならば, それはどんな物なのか? M: 07s2014 参照.

07s6043

単色光を発するネオンなどではなく, 複数の可視域の波長を出す原子から, 任意の 1つの波長の光だけをねらって出すことは どうすればできますか. M: 水素原子やネオンもですが, 多数のエネルギー準位があるので, 厳密な意味では, その発光は単色光ではありませんね. 誘導放出による光の増幅を利用すれば, 単色性は非常に高まりますね.

07s6052

電子雲の形はどのようにしてわかったんですか? M: 簡単には説明できないし, 簡単な説明で理解できたつもりになっても無意味です. きちんと量子力学を勉強してください.

a1

06a1009

理論化学[ママ]で成り立ってきた事(宇宙の事柄など)が結構あるが, これから先, 理論立てた化学事象が実際, 直に触れて, 異なった際, 人々, 特に科学者は, 長年信じてきたものを一からやり直す勇気はあるのでしょうか? M: 誤解が最低二つあると思われます. まず, 新規な事象に喜ぶのは, むしろ科学者の方だと思います. それから, 新しい考えは古い考えを含んで発展させた物になるはずですから, ``一からやりなおし''になどなりません. 07s2007も参照.

07a1001

どのようにして軌道を発見することができたのですか? M: 軌道そのものを発見したというよりは, 色々な実験事実をうまく説明するためには, 軌道を考えるとうまくいくということではないでしょうか.

07a1005

なぜ方位量子数の l は磁気量子数に関係あるのですか. M: そういう風にできているのだからしょうがないのでは?

07a1006

ブラックホールをつくるのには, 原子をすべて中性子にすれば良いと聞きましたが, 原子をすべて中性子にすることは可能なのですか? M: えっと, どこの誰がそう言ったのでしょうか? それではブラックホールではない中性子星というものは存在しないことになりますが?

07a1011

共有結合などで電子が移動しているとき, 電気陰性度が大きい原子の方に電子が存在する割合が大きいと習った記憶があるのですが, このときどの様に電子軌道は変化するのですか? また, 円運動ではないので, 運動速度はどう変化するのでしょうか? M: 分子の場合には, 分子軌道というものを考えます.

07a1024

量子というのは どういうものなのですか? M: 粒子でもなく波でもない何物か.

07a1026

軌道半径がわかって, それは何に対して役立つんですか. M: 面白い, ではダメですか?

a2

07a2008

電子殻はなぜ K から始まるのですか? シュレディンガー方程式とは何ですか? M: 前者については, 07s2022 参照. 後者については, 量子力学の初歩を勉強してください.

07a2028

方位量子数が変化すれば, 電子軌道は水素のような s軌道以外の形になりますが, そうなると, ボーアの原子模型で主量子数が電子殻の K, L, M, ... に対応しているという, 今までの高校の原子模型は実は正確な形ではないということですか? 今までは[図1], 実は[図2]や[図3]のようなパターンもある?[図は省略] M: 主量子数は電子殻 K, L, M などに対応していますよ. ていうか, 高校の時の原子模型の模型である所以を理解していないのでは? (知識に上限が設定されていた)高校レベルでは便宜的な説明も, そりゃあるでしょう.

07a2034

電子がエネルギーの高い軌道から K殻や L殻へ落ちるときも クーロン力と遠心力はつり合っているのですか? M: えっと, 式の導出過程を理解していますか? 電子がどの軌道にあるときに, 力がつり合っているのでしょうか? それとも遷移の途中のことを聞いているのだとしたら, そこは考えないで一瞬のうちに遷移するというのが, 量子論の考え方です.

a4

07a4004

ブランク定数[ママ]とは何ですか. M: もしもプランク定数のことであれば, 量子力学の初歩を勉強してください.

07a4009

金箔は, すごく伸びて薄くなりますが, 薄くなればなるほど, 電子が通り抜けやすくなるものなのか. M: まあ, 常識的に考えて, 衝突する可能性のある原子の層が薄くなれば, 通り抜けやすくなるでしょうね. 実際にどこまで薄くすれば *電子* が透過できるかは知りませんが.

07a4023

電子の軌道半径が求まるということは, まだ発見されていない原子が取り得る電子の軌道も予測できるのでしょうか? M: ``まだ発見されていない原子''というのが何のことかよくわかりませんが, よくできた理論は実験事実を説明するだけでなく, まだ観測されていないことまで充分な信頼性を持って予測できるものです.

07a4034

ボーアの半径を使うのは, どういう円のときですか? M: 質問の意図がよくわかりません.

07a4038

物理的なものを用いてリュードベリー定数が出たり, 証明されることができたということは この化学のこととしてよりも先に物理としての話の方が発展が早かったのでしょうか? M: 原子のコトについて, 物理と化学を区別して優劣を競うことに意味がありますか?

07a4039

電子の軌道, 電子殻には K殻, M殻, L殻 ...... とあちますが, どうしてスタートが「K」なんですか? M: 07s2022 参照.