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化学 大学生・専門学校生・社会人

【急募】 大学の一般化学(量子力学)の問題です。 波動関数とか、ハミルトニアンとか、、、 わかる問題だけでもいいので解説をお願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

全 xce 以下の問題に答えよ。 文字の定義は授業と同じ。 (1) 水素原子における電子のハミルトニアンは,次のように表される。 H² (2 0 - (1² or) + A = - 2me ər (3) • ● Cear HA EGERSAR 0. ●(r, 0,y) = Cerがシュレディンガー方程式の解になるようにαを定め, エネルギー固有値を求めよ。 答えはボーア半径 (do AREOR² = ト) を使った表記とすること。 meez (1,0p) = Crer coseがシュレディンガー方程式の解になるようにβを定め、エネルギー固有値を求め よ。 答えはボーア半径 (a 402. m₂e² を使った表記とすること。 ・規格化定数を求めるために以下の計算を行う。 空欄 ①~③を埋めよ。 以下の問いに答えよ。 AT THE ARE ● = 1 a 1 ²sine 00 (sines) + ²in²00²)- ressin20a2 Sy2dt = fffy2r2sin0drdodyを変数分離し,各変数ごとに定積分を行う。そ に関する定積分を実行すると (1) (B)-SIEDS F 9 に関する定積分を実行すると CARTE* ONE 31011218018 積分公式Sorne-br drを使ってrに関する定積分を実行すると 従ってC=1/√32ma5 水素様原子のシュレーディンガー方程式は 1²/10 a 1 ə rasino ao (1-²2 20 (²²0). + ər arl 2m (2) 水素原子における1s軌道の波動関数は Cer/ で与えられる。 ただしは規格化定数である。 動径分 VEAU 布関数電子が原子核から距離rの球面上に存在する確率密度) の極大値を求めよ。 HOFFE HISENSE CO 2 SMERES a sino 200+ E = 4πεr 1 2² Ze² y(r,0,9). ressin2002 4πεor である (ポテンシャルエネルギーの項で, e2がZe2になっている)。 以下の問いに答えよ。 100 Jy² dr VEEBR 3 TERENGUKS GA ここで各原子 (4) H2分子の分子軌道を水素の1s原子軌道XA XBの線形結合↓ =CaX^+ CaXで近似する。 軌道の中心はそれぞれ原子核 (H+) A, B である。 1電子エネルギーの期待値は=(2) Syd_cha+Cfa + 2CACBβ (8− 1)\1 = (x1 T4² dr C+C E = で与えられる。 ただしα, βはそれぞれクーロン積分, 共鳴積分であり、重なり積分は無視している。 ERSACERO 以下の問いに答えよ。 (1) Eが最小になる条件から永年行列式を導け。 永年行列式を解いて、 結合性軌道のエネルギーを求めよ。 1 514 r' =Zrとおいてrとp(r', 0,p)を用いたシュレディンガー方程式を書け。 水素原子の規格化された原子軌道とエネルギーをそれぞれce", Enとして, 水素様原子の1s軌道 のエネルギーと規格化された波動関数を求めよ。 答えにC, α, Enを使ってよい。 C²+C² (r,0,0) = E(r,0,9) (5) 異核2原子分子 AB の分子軌道を原子軌道XA XBの線形結合 = CAXA CBXBで近似すると, 1電子工 ネルギーの期待値は Sdr_chan+Cfap+2C^CBβ TOUCU BOUCA

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(3)の(b)の第二当量点のpHが求められません。 第二当量点でできる塩は、弱酸と強塩基からなる塩なので、pOHを求めればできると思いましたが、値が合いませんでした。

[ (1) 指示薬に関する次の問いに答えよ. (a) pKが5.00 の指示薬 HIn を用いて, 強酸の溶液を強塩基で滴定した. この指示薬のお およその変色範囲をpHで答えよ. (b) 溶液のpH が 7.00 となった時点での (2) Ka = 2.0×10の酸HA の 0.10 mol/L水溶液 50.0 mL がある. この溶液に 0.10mol/L -5 [H[n]と[In] の濃度比はいくらか. NaOH液をそれぞれ 0 25.0 50.0, 60.0mL加えたときのpHはいくらか. (3) 二塩基酸 (Ka=1.7×10-2, K.2 = 1.2×10~)の0.10 mol/L 溶液を0.10 mol/L NaOH液で 滴定した.以下の問いに答えよ. (a) この滴定曲線はどのような形をとるか説明せよ. (b) 第一および第二当量点のpHはいくらか. (4) モル濃度係数に関して次の計算を行え. (a) Na2CO3 (=分子量 105.99)0.6503g を 0.25mol/L H2SO4で滴定したところ, 24.86mL を 費やした.この硫酸のファクター (f) を算出せよ. やる (b)0.1 mol/L NaOH液 25.00 mL を 0.1 mol/HCl (f=0.998) で滴定したところ, 25.20 mL 費 やした。 このNaOH液のファクター () を算出せよ. (5) NaOH(=分子量 40.00) と NaCO3 (=分子量105.99) の混合物を含む試料1,000gを水に 溶かし、フェノールフタレインを指示薬として, 0.5 mol/L H, SO (f=1.011) で滴定した ところ, 15.00mLを要した. 続いてメチルオレンジを加えて滴定を行い, 終点までにさ らに 3.18 mL 消費した.試料中のNaOH と Na2CO3 のそれぞれの濃度(%) を求めよ. OK L

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この間違っている箇所を教えていただきたいです。 よろしくお願いしますm(_ _)m

[5] 有効数字を意識して以下の計算をしなさい (有効数字桁の根拠が分かるように答えなさい)。 (0.98± 0.01)x (1.07± 0.01 ) 0.99 X 0.97 x [6] 水素イオン濃度 1.34X10-3M の溶液のpH (-10g [H']) を計算しなさい。 1-3-0.1271=2,8729 1.0.126 -1.52 1,08 1.06 PH/2,87 [7] ある鉱石のマンガン含有量を分析するため、マンガンを Mn304へ変換して秤量した。 1.52gの鉱物試 料から 0.126g の Mn304 が得られたとしたら、 試料中の Mn の重量%はいくらか有効数字3桁で答えなさ Mn3①4:228,8 1,067 1,02 NaHCO3 [8] 炭酸水素ナトリ 定したところ、 滴定に 40.72mL を要した。 この時の反応は、 X100=8,289 0.0266×40.2×10 HCO3 + H+ H2O + CO2 である。 試料中の炭酸水素ナトリウムの割合(%) を有効数字4桁で計算しなさい。 -3 北 8.289× 0.4671g の試料を水に溶かし、 0.1067 Mの塩酸標準液で滴 ウムを含む 1:55.85=5,3466×10:32x HCl 0.2986 よって 0.1067×0.04072=4,344824×10mol 77,313 こ よって 77.2% よって +₁344 × 10² ³ : x = 1 = 83.011: 3646 = + TEGU x=0,36066 [9] 純 CaCO3 の試料 0.4148g を 1:1の塩酸に溶かし、メスフラスコ中で500mlまで希釈した。この溶 液 50.00mL をホールピペットで分取し、 三角フラスコにとった。 エリオクロムブラック T指示薬を用 い、この溶液を EDTA (エチレンジアミン四酢酸) 溶液で滴定したところ40.34mL を要した。 EDTA 溶液 のモル濃度を有効数字4桁で計算しなさい。 164,8 -0,3606 0.4671 228.8 [10] 酸性溶液中の鉄(II)イオンを0.0206M 過マンガン酸カリウム溶液で適定する。 5Fe2+ + MnO4 +8H → 5Fe3+ + Mn²+ + 4H2O 0.0206 滴定に 40.2mL要したとすると、 溶液内には何mgの鉄があるか、 有効数字3桁で答えなさい。 0-3=1,06932×10mul 1,06932×10^3×5=5,3466×10mol =89414 よって 5.94% X100 -4 2,99×10mg

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