化学の基礎 II(A)6 (20080111)

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07h3084

それぞれの物質のもつエネルギーの量は どのようにして測定しているのですか ? M:シュレディンガー方程式によれば, 系の全エネルギーは, (構成する)粒子の運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの和です. しかしその絶対量は, 実際には計りようが無いような気もします. でも化学反応については, 変化の前と後との差がわかれば充分でしょ ? 06s2003 参照.

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06m2169

ミセルの疎水基は, 水に接した瞬間に素早く動いて球状になるのですか. それとも, [界面活性剤分子の絵] ←この状態でただよっている時間が 10 秒くらいはあるのでしょうか. // あと...[以下省略] M:分子が接近するためには有限の時間が必要だと思いますけど… また, 溶液中では, 溶媒分子に邪魔されて溶質分子は自由に動きまわれずにいることも, 考慮してはどうでしょうか. そこで「瞬間に素早く動いて」というのは, どのくらいの時間を想定しているのでしょうか ?

07m2138

顕微鏡で見ると, 本当に [ミセルの絵] ←このようなきれいな形をしているのですか ? M:光学顕微鏡では, 分子は見えませんよね ?

07m2148

結晶系には様々な種類がありますが, どの形が一番きれいに見えるのですか ? 形によって性質が変わるのですか ? M:「きれい」とは, どういう意味ですか ? 「結晶系」は, 見かけの美醜とは, あまり関係ないような気がしますが…

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07m2214

どうして弘前の雪はさらさらしてるのですか ? M:中谷宇吉郎の…, って類題が既出ですね. 20071218 の 07m2225 参照.

07m2225

熱化学方程式で吸熱反応や発熱反応の式をエネルギーの値なしで見分けることができますか ?? M:エネルギーを記載しなければ, 熱化学方程式になりませんが…

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07m2401

溶液の冷却曲線について固体と液体共存下では温度は下がらないということであるが, そのまま下がっているのはなぜでしょうか ? M:「そのまま下がってる」とは ? なお溶液の場合には, 固体が生成するにつれて溶液の組成が変化していくことに注意しましょう.

07m2419

特定の分子・原子は, 特定の結晶の形をとるとおっしゃっていたが, 特定の結晶形をつくる分子・原子の共通性みたいなものはあるのですか ? M:その可能性があるのかもしれませんが, 私は知りません.

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07s1023

塩などの結晶の形は同じなのに, 雪の結晶は違う形のものがあるのはどうしてか. M:常圧では I_h という意味で, 雪の結晶 (水の結晶) はどれも同じですよ. 07m2214 も参照.

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06s2003

生成熱はどうやって測定されたのですか ? M:カロリーメーターといって, 発熱量を測定する装置があります. 原理としては, 反応による発熱 (吸熱) による熱容量既知の物体の温度変化を測定します.

06s2033

d, λ に依存しない場合とは例えばどのようなものがあるのでしょうか ? もう少し, 知りたかったです. M:「d, λ に依存しない場合」とは, 何のことでしょうか ? そんな説明したっけ ??

07s2001

熱と温度は全くの同義ですか それともちがいますか ? もしちがったら その違いはどういったところにあるのですか ? M:えっと, あなたは物理科学科の学生ですよね. 本気の質問ですか ? 例えば単位を見てみるだけでも, 熱は J で温度は K と, 互いに全く違いますね.

07s2002

結晶格子には六方細密[ママ], 面心立方, 体心立方があるが, 他には存在しないのですか ? M:えっと, ブラベ格子は 14 種類という話をしました. 理解できなかったのなら, なぜ, その場で質問しなかったのでしょうか ?

07s2006

熱エネルギーをもつ粒子は, 与えられた温度に相応した振動をしているそうですが, その振動は, 波動で言う「振幅」と「周期」ではどちらが大きい方が熱エネルギーはより大きくなるのでしょうか. M:赤外線輻射の, 熱エネルギーの大きさと強度は, それぞれ振動数と振幅に対応させればいいかもしれませんね. ていうか, 物理科学科ならば, 量子力学の基本を復習してください.

07s2007

熱は物質ですか ? M:あなたは物理科学科の学生ですよね. これまた, 本気の質問ですか ?? あなたは熱素説 (またはカロリック説) を支持するのでしょうか ?

07s2010

何で学校の身体測定で座高を測るのですか ? M:知りません. 保険管理センターに問い合わせてはいかがでしょうか ?

07s2011

モーズリーの法則によって 1〜111 の間にはもう新しい元素はないと言いましたが, それは 100 % 言い切れるほど 今の化学は発達しているんですか. 昔信じられていた化学で今となっては矛盾しているものはたくさんあると思います. だから将来それが間違いだったということがあると思うのですが. M:前半について, 離散的な整数値の原子番号には, 既知の 1-111 の間に割り込むスキなど無いのは, 論理的に自明だと思うのですが. 後半については, 科学史的な理解が間違っていると思われます.

07s2012

今日, ガラス電極が最もよく使用されていると教科書にありますが, 何か製品を作るのに利用されているのですか ? またあれば, その製品は何ですか ? M:何の話でしょうか ? 授業でそういう話したっけ ??

07s2014

X 線は結晶解析に使われるが, 他の電磁波の波長の部分は元素などと影響しあったりするのか. M:本気の質問ですか ? 以前に原子のスペクトルの話をしたのですが, 忘れてしまったのでしょうか ?

07s2015

・工学的な問題を考えないとして理論上タイムマシンで過去に戻ることは可能ですか ? //・物体を「毒」という定義は何ですか ? どこからが薬との違いなんですか ? M:前半について, ここであなたが言うところの「タイムマシン」とはどういうものですか ? また, 「工学的な問題」には「物理的な問題」を含みますよね ? 後半について, 言葉の意味が分からなければ, 辞書を見れば良いのではないでしょうか ?

07s2016

チンダル現象はどのようなものに使われていますか ? M:「現象を使う」とは, どういうことでしょうか ?

07s2017

ウイルスと黴菌の違いは何ですか ? M:本気の質問ですか ? 生物学の教科書を見てはいかがでしょうか ??

07s2018

アモルファスは結晶部分と無定形部分が混在しているが, それらの部分を構成する粒子は何が異なっているのか. 全く同じ粒子ならば結晶部分と無定形部分に分かれないで, 均一な状態になるはず. //あと, 黒板に「X 線回折」と書いていたが, 「X 線解析」の間違いではないか. //あと, 時間を過ぎないでほしいです. バイトに遅刻します. M:一つめについて, アモルファスって, そういうものではないです. だからそれ以降は無意味. 二つめについて, diffraction ですから回折です. もちろん結晶構造解析もありますが. 三つめについては, あなたにとっての優先順位の付け方の問題ですね. ところで, 著しく時間超過したとも思えませんが, 今後は気を付けます. あなたも, わたしが皆さんに問いかけたときに積極的に返事するなど, 授業進行に協力してください.

07s2020

地球の核は主に鉄とニッケルでできているそうですが, これは比重が重い物質が引力のため中心に集まったと考えてもいいのでしょうか. //もしそうであるならば, 更に重いパラジウムなどの希少金属や, 金など貴金属も相当核に集まっていると思います. //いったいどの程度あるのでしょうか. また, それらの金属が核の中心部に集まっていたりするのでしょうか. M:そういうことは, 地球科学の本を見てはいかがでしょうか.

07s2022

「融雪剤」には, どのような化学物質が使われているのですか ? M:弘前市内のあちこちに配備されていますね. 自分で調べてみてはいかが ?

07s2023

保護コロイドについてですが どうして疎水コロイドを親水コロイドがとりかこむのですか ? M:それぞれの具体的物質によって, 状況は異なるでしょうね.

07s2025

今確認されている原子の他に, 発見される, ということはあるのですか ?? M:何が発見されるという話でしょうか ?

07s2026

逆ミセルとはどんなものですか. //化学変化のときの熱の発生はどのようにして調べるのか. どうして正確な値が分かるのか. M:前半について, 水と油が逆転した状況では, 界面活性剤分子の向きが逆になります. 後半については, 06s2003 参照.

07s2027

コロイド粒子どうしでファンデルワールス力は働いているのか ? コロイド粒子はなぜ電荷を帯るのか ? M:前半について, ファンデルワールス力の働く原理は, コロイド粒子には適応できますか ? 後半については, 界面活性剤にどんなものがあるか, 調べてみてはいかがでしょうか ?

07s2029

[白紙] M:提出物が要件を満足していません.

07s2030

X 線以外の回折は発見されているんですか. M:「回折」とはどういうものか, 分かっていますか ? あと, 教科書の記述で「X 線や中性子線を用いて」と書いてあるのですけど…

07s2034

雪の結晶はなぜあんな形なんですか ? M:「あんな」がどんなものを指しているのか謎ですが, 07s1023 参照.

07s2035

モーズリーの法則において, Z<0 の時に, 原子は存在しないのですか ? M:Z の意味を理解していますか ? 負の値を取り得るものでしょうか ?

07s2036

教科書 p103 の l5 に「混合物の融点は, 純物質の融点より低い」とありますが, その理由は何ですか ? M:私の持っている教科書の該当個所には, そんな記述はありませんが, どの教科書のことでしょうか ? ちなみに凝固点降下のことですよね ?

07s2038

なぜ CH₃ が電子供与基なのですか ? M:例えば異核二原子分子で, 電荷の偏りはなぜ生じるのでしょうか ? それと同じように考えられませんか ?

07s2040

化学反応は 1 つの分子間でも起こるんですか. M:起こらないと考える理由があるのでしょうか ? 化学反応とは何かという理解が不十分のようですね.

07s2041

熱化学方程式とはだれが考え出したのですか ? M:知りません. 調べて分かったら, 教えてくださいね.

07s2042

ハロゲンヒーターの中身は, ハロゲンランプと同じ構造なのですか ? M:知りませんが, ヒーターは熱を, ランプは可視光を主眼とするものなので, 電気エネルギーを効率よく使うために, 何らかの違いがあるかもしれませんネ. メーカーに聞いてみてはいかがでしょうか ?

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07s4008

教科書 108P の上から 5 行目の, 混合物の融点は純物質の融点より低い とありますが, なぜですか. M:ええっと, 本気の質問ですか ? 同じ教科書の, たった 6 ページ前に書いてあることではないのでしょうか ??

07s4020

繊維やシートなどの身近にある有機系高分子素材には天然物か人工物かに関わらず結晶部分と無定形部分が存在するのはなぜですか. M:へぇ, 「結晶部分と無定形部分が存在する」とは, 初耳です. 情報源はどこでしょうか ?

07s4033

熱化学方程式で表されるエネルギーは実際どうやって測るのか ? M:06s2003 参照.

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07s5017

結晶の形は外部からの力などでいきなり変化することはありますか ? M:「結晶の形」という言葉で何を意味しているのか微妙ですし, 「いきなり」の具体的な時間スケールも謎ですが, 圧力によって相変化することはありますね.

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06s6018

燃料電池や風力, 太陽光発電では ガソリンを超えるエネルギーは生み出さないのですか ? また, 石油を超えるエネルギー物質は核燃料以外存在しないのでしょうか ? M:エネルギーの量を, どうやって測りますか ? 比べる単位は何ですか ?

06s6059

熱化学方程式から物質量などで温度 (K) を計算できますか ? // 先生が教科書を指てきしているのを聞くと, この教科書で勉強するのが不安なんですが…. この教科書を参考にしたテスト問題で, 先生が指てきした以外の間違いがあったら どう見ますか ? M:前半について, 計算には物質の比熱なども必要ですね. 後半については, 化学の知識をこの教科書だけに限る理由が理解できません. サポートウェブページでは, 他の本もすすめているのにね. あるいは, (授業で採用した) 教科書に書いてある文言を覚えることが, 化学の勉強として重要なのでしょうか ?

07s6043

過冷却の話で, たね結晶となる, またはたね結晶ができるための条件はあるのか ? M:こういう話の時には, 結晶の種は, どこからともなく現れるのですよ (笑). 空中では, 塵などが核になって水蒸気が凝集して水滴になると, 説明されていませんでしたか ?

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07a1001

液晶はアモルファスですか ? M:液晶は固体ですか ?

07a1005

Bragg の反射条件の 2 d sinθ = n λ がわかったことによって, 何を解明したのですか. M:あらら, 反射条件の *意味* を理解していないのですね.

07a1006

ブラッグの条件のところで「強まる条件」を説明されましたけど 何が強まるのですか ? 入射した X 線に比べ, 反射した X 線が強まっているということですか ? M:あらら, 波の干渉について, 復習してください.

07a1011

アモルファスでは原子の配列に規則性がなくランダムとのことですが, アモルファスの密度を変化させたとき原子同士の結合はどう変化するのですか. また高い圧力をかけると流動性は失われるのですか. M:ここで流動性などという言葉が出てくるところを見ると, アモルファスが固体だという基本的なことを理解していないのかもしれない. なおアモルファスでは原子の配置がランダムなので, 原子間の結合もランダムだと思われます.

07a1024

アモルファスの固体は結晶と外見の違いはありますか ? M:結晶は, 原子配置の規則性が外形に表れ, きれいな結晶面が見られます. このため, 例えば食塩の結晶は, 直方体とか立方体の外形をしていたりします.

07a1026

結晶の回転軸が 2〜6 までの間で 5 だけないのはなぜですか. M:「正五角形では空間を埋めつくせない」との説明では, 理解できなかったのでしょうか ? ならどうして, その時に質問しないのでしょうか ?

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07a2008

X 線の発見に関して, どのようにして X 線の存在を確認したのか ? また, 医療などの分野 例えばレントゲン にも利用される X 線のその原理は一体どういうものなのか ? M:レントゲンさんの伝記みたいなものを読んでみてはいかがでしょうか. 写真乾板を感光させる謎の光線ということだったと思います. ていうか, そう教科書に書いてあるじゃん. 実験室では, X 線は陰極線管の対陰極から発生させるのが普通ではないでしょうか. 放射光施設では, また別の方法ですけど.

07a2028

化学反応とは… //・原子と原子が結合したり, 離れたりする //・二種類以上の化合物や原子が反応して, 新らたな化合物または元素ができる //とありましたが, 原子同士の結合・解離は化学反応の必要条件ではあっても必要十分条件ではないと思います. なぜなら, 化学反応には, 原子・分子の結合・解離を必ずともないますが, 結合・解離自体は, 物体の変形や物質の状態変化でも起きているからです. また, 化学反応にともなるエネルギーの出入りも条件に入れるべきでは ? M:まあ, 例外の無い規則は無いということで, 完璧な説明は難しいでしょう. 例外があることを認識しつつ, 主要なところは押さえているので, 勘弁してください (笑). なお, 状態変化にもエネルギーの出入りがあるはずですから, それを条件に加えてもかわりばえはしませんよ.

07a2034

結晶を X 線で解析するときに使われるのは 特性 X 線ですか ? M:07a2008 の後半参照.

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X 線には 2 種類あるが性質が違うのに なぜ同名なのか. M:えっと, 説明を理解していただけなかったようです. 発生原理が異なるだけで, どちらも同じように短波長の電磁波です.

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特性 X-ray は元素に特有の波長があるといっていましたが, モーズリーの法則から直線関係にあると, どのようなことが分かるんですか. M:元素に特有ということは, 特性 X 線の波長を知れば, それを発している元素が何であるかわかるということですよね. 例えば, 未知物質に含まれる元素の種類と含有量 (強度から) がわかります.

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どんなことをしても結合が切れないといったような物質は存在しますか ? M:無限大の大きさの結合エネルギーは, アリエナイのではないでしょうか ?

07a4039

H2O(液) + 41 kJ = H2O(気) と H2(気) + 1/2 O2(気) = H2O(液) + 286 kJ で 同じ物質についての式なのに熱量が異なるのは何故ですか ? M:本気ですか ? 登場する物質の一部には共通するものもありますが, 見ている反応は全く異なると思うのですが…