高校化学の問題です。 問2、問3、問4の答えがわかりません😭 受験まて残りわずかです、困っています。 どなたか優しい方教えて頂けませんでしょうか。

宿主とは①1 遠心分離とは①[ 問7 結合と極性ボト 電気陰性度, 化学結合, 極性 ニ DNAやRN 明の泉を防 解答・解説 p.20 化学基礎・化学 異なる原子からなる二原子分子 (異核二原子分子)では,一般にイオン結合と共有結 合の両方の寄与がみられる。 NaCI, HCI 分子がその例である。2種類の原子の「電子 を引き寄せる力(電気陰性度)」 が異なるので,一方がやや負に,他方がやや正に帯電す る。これを分極とよぶ。分極が進みイオン結合の寄与が増大すると結合はより強固な ものになっていく。 「電子を引き寄せる力」の目安として、イオン化エネルギー(原子から電子を奪いと るのに要するエネルギー)と電子親和力 (原子が電子をとり込んで安定化するエネルギ - ) を使うことができる。どちらも核が外殻の価電子をどれだけ強く引きつけている かを反映している。このような観点からマリケンは,イオン化エネルギーと電子親和 力の和を用いて電気陰性度 に 90 イオン半径 原子半径 を定義した。 ここで電気陰 Na+ 1.16 Na 1.86 性度の差は、二原子分子の F- 1.19 F 0.72 「分極の大きさ」の指標に なると考えられる。 CI 0.99 C|¯ 1.67 1.14 Br¯ 1.82 Br 化学結合の強さは,分子 内の結合を切断し原子状に するのに必要なエネルギー である解離エネルギーの大 きさではかることができる。 解離エネルギーに対するイ オン結合の寄与の目安とし て、実測の解離エネルギー から 「共有結合のみに由来 する仮想的な解離エネルギ -」を差し引くという方法 がある。 このような観点か ポーリングは, 「異核二原 子分子の解離エネルギー」 から 「それぞれの核からな る等核二原子分子の解離エ ネルギーの平均値」を差し 引いたもの(次ページの(1) 表1 ナトリウムとハロゲンの原子半径とイオン半径 〔×10-10m〕 元素 Na H F CI Br 1.0 電気陰性度 表2 ナトリウム, 水素, ハロゲンの電気陰性度 2.7 3.9 3.1 2.9 (マリケンの定義による) 化合物 H-F H-CI H-Br 解離エネルギー 表3 異核二原子分子の解離エネルギー [kJ・mol-'] 565 431 366 化合物 H-F H-CI H-Br 1.82 化合物 H-H 解離エネルギー 436 式に示す⊿)の平方根を用 いて電気陰性度の差を定義した。 F-F CI-CI Br-Br 155 243 表5 等核二原子分子の解離エネルギー [kJ・mol'] 194 双極子モーメント 表4 ハロゲン化水素分子の双極子モーメント(デバイ) (注) (注) 距離ヶだけ離れた+g および -g の2つの電荷に対して 双極子モーメントの大きさ(μ)をμ=gxr と定義する。 その大きさを表すのにデバイという単位が用いられる。 1.09 0.79

高校化学の問題です。 問1の答えがわかりません😭 受験まて残りわずかです、困っています。 どなたか優しい方教えて頂けませんでしょうか。

宿主とは①1 遠心分離とは①[ 問7 結合と極性ボト 電気陰性度, 化学結合, 極性 ニ DNAやRN 明の泉を防 解答・解説 p.20 化学基礎・化学 異なる原子からなる二原子分子 (異核二原子分子)では,一般にイオン結合と共有結 合の両方の寄与がみられる。 NaCI, HCI 分子がその例である。2種類の原子の「電子 を引き寄せる力(電気陰性度)」 が異なるので,一方がやや負に,他方がやや正に帯電す る。これを分極とよぶ。分極が進みイオン結合の寄与が増大すると結合はより強固な ものになっていく。 「電子を引き寄せる力」の目安として、イオン化エネルギー(原子から電子を奪いと るのに要するエネルギー)と電子親和力 (原子が電子をとり込んで安定化するエネルギ - ) を使うことができる。どちらも核が外殻の価電子をどれだけ強く引きつけている かを反映している。このような観点からマリケンは,イオン化エネルギーと電子親和 力の和を用いて電気陰性度 に 90 イオン半径 原子半径 を定義した。 ここで電気陰 Na+ 1.16 Na 1.86 性度の差は、二原子分子の F- 1.19 F 0.72 「分極の大きさ」の指標に なると考えられる。 CI 0.99 C|¯ 1.67 1.14 Br¯ 1.82 Br 化学結合の強さは,分子 内の結合を切断し原子状に するのに必要なエネルギー である解離エネルギーの大 きさではかることができる。 解離エネルギーに対するイ オン結合の寄与の目安とし て、実測の解離エネルギー から 「共有結合のみに由来 する仮想的な解離エネルギ -」を差し引くという方法 がある。 このような観点か ポーリングは, 「異核二原 子分子の解離エネルギー」 から 「それぞれの核からな る等核二原子分子の解離エ ネルギーの平均値」を差し 引いたもの(次ページの(1) 表1 ナトリウムとハロゲンの原子半径とイオン半径 〔×10-10m〕 元素 Na H F CI Br 1.0 電気陰性度 表2 ナトリウム, 水素, ハロゲンの電気陰性度 2.7 3.9 3.1 2.9 (マリケンの定義による) 化合物 H-F H-CI H-Br 解離エネルギー 表3 異核二原子分子の解離エネルギー [kJ・mol-'] 565 431 366 化合物 H-F H-CI H-Br 1.82 化合物 H-H 解離エネルギー 436 式に示す⊿)の平方根を用 いて電気陰性度の差を定義した。 F-F CI-CI Br-Br 155 243 表5 等核二原子分子の解離エネルギー [kJ・mol'] 194 双極子モーメント 表4 ハロゲン化水素分子の双極子モーメント(デバイ) (注) (注) 距離ヶだけ離れた+g および -g の2つの電荷に対して 双極子モーメントの大きさ(μ)をμ=gxr と定義する。 その大きさを表すのにデバイという単位が用いられる。 1.09 0.79

電磁気の問題ですが、さっぱりわかりません。過程とともに回答していただけると幸いです 写真におさまらなかった問四以下は下記のとおりです (4) 小問(3) で求めた静電ポテンシャルを用いて、導体球外部における電場を求 めよ。 (5) 小問(4) で求めた電場より、導体... 続きを読む

一様な電場Ē。= (0,0,E) のなかに半径R の導体球を原点 (0,0,0) に置く。球 外部の近傍における電場や電荷を求めよう。 なお、 導体に関する知識は証明なく 用いてよい。また無限遠での静電ポテンシャルは一様な電場に由来する静電ポテ ンシャルを除いて0とする。 [ヒント 1] 導体表面では、静電ポテンシャルは表面の位置によらない定数で ある。 [ヒント 2] 電気双極子モーメントアは電子双極子を構成する負電荷 -g の位置 から正電荷 +q の位置へのベクトルを用いて、ㄗ = qdと定義される。 [ヒント 3] 原点にある電気双極子戸が十分遠方で作る静電ポテンシャルは 1 p.F Od(7) = 4πEO F3 である (1)上記の一様な電場Eを作る静電ポテンシャルは、do (r) = -Eoz (= -Eo-r) であることを確認せよ。 (2) 導体球の代わりに(仮想的な)電気双極子(電気双極子モーメントア)を原 点に置いた時に発生する静電ポテンシャルと、 静電ポテンシャル do (ア)の 重ね合わせを考える (電気映像法)。 原点から半径Rの球面上で静電ポテン シャルが0となるのに必要な戸に関する条件を求めよ。 (3) 小間 (2) で求めた条件を用いて、 導体球外部における静電ポテンシャルを求 めよ。 [ヒント 4] 一様電場由来の静電ポテンシャルを加えるのを忘れないように。

無極性分子か極性分子かを分けるのにはどうすればいいですか？

∂φ(r)/∂xの計算が分かりません。 r^nの偏微分を利用するのは分かるのですが、青線が引いてあるところはどこからでてきたのですか？

Date p.46. 38. 原点におかれた電気双極子モーメントIPによる電位は、 中(ル)= IP r ただし、 4TE0 (r=jx+y+22) r3. で与えられる。この電位(ル)が原点以外の点でのラプラスの 方程式(1)=0を満たすことを示せ。 電位(水)に対し、まずxについての偏微分を計算する。 rxについての偏微分は a n 2x =nxhn-a 1-2 である。この式でn=-3またはn=-5とおくと、 a 12/12(1/13)=3/ r5 Jx (1/15)=-5 24 よって、これらの式を用いて 20117) 1 pa ·3 (1P. (4) 26 ax 47280 r5 220(17) 3 7x 4 2Pxx+(ipr) r5 r + 15 ₤1P.1+) x² L を得る。y、2についての偏微分も同様に計算され、 Jy 4 RED 2Dyyt(mm) 15 2-3 2p22 + (11-1) -32032+(1) +15 +15(IP:18) 82 ( 220(12) 2 47E0 4πEO ) -3 1220 (5) -222 4匹20 となる。したがって、ハリ帖 FREE (cf -32 ((pir) + 3 (pp. 18) +15 (1p₁ir) n² (=0. 5 となり、たしかに電位(ル)は原点以外の点でラプラスの 方程式を満たしている。原点ではΦ(1)は無限大になり、 微分が存在しない。

下線を引いた部分の導出が出来ません 教えてください。。

17 17 1.4 電位 例題 37- ・電気双極子 短い距離を隔てて置かれた土gの点電荷から十分遠く離れた点の電位と電 界を求めよ。(このような1対の点電荷は電気双極子とよばれ,p=ql (1は-g か ら+q に向かうベクトル)を電気双極子モーメントという。) 12 P -9 O A +q 図 1.12 【ヒント】 極座標 (r, 0)を用いて, 電位を表す. 【解答】 電荷対の中心にとった原点からの距離にある点Pでの電位を求め る。 図のように, 点Pと正負の電荷との距離 1, 12 をとる。 電位は Φ=- q となる. いま、点Pが原点Oから十分に遠く r≫lであるとすると図より n=r- Y 12/21 cos, =r+= ただし, 0 は OP とベクトルのなす角である.したがって, p=ql とおいて = ql cos 0 p cos 0 2. 4 xeo(21² COS²0) 4 πEar 2 となる.つぎに, 式 (1.15) を使って点Pの電界を求めると、そのγ 0成分は 1d psine Er= app cos 0 ar 2013, Eo= r304πeorg 問題。 3.1 一様な電界E の中に置かれた双極子モーメント』の電気双極子について (1)偶力 N が,N=p×E () ギーU が,U=-p・E

この問題教えてください！理由もお願いします、

問題2 表 1-1は各元素の原子1個あたりのイ オン化エネルギーI と電子親和力E の値を 示している。 表1-1 元素 イオン化エネルギー(I) (×10-18J) 電子親和力 (E) (×10-19J) H 21.8 1.2 米国の化学者マリケンは分子の極性を考 える際に、 まず極端な構造として二原子 分子 XZ のイオン構造を考えた。つまり X+Z- または X-Z+ C 23.4 2.1 0 29.7 5.4 F 33.4 5.6 表中の値は原子1個あたりである である。 XZ という分子が全体では中性を 保ちながら X+Z-というイオンの対をなす構造になるためには, X原子から電子を奪い,Z 原子 に電子を与えればよい。 その結果放出されるエネルギーは, Ez-Ix+4で与えられる。ここで, EzはZ原子の電子親和力, Ix は X 原子のイオン化エネルギー, 4はクーロン力による安定化 エネルギーである。 一方, XZ という分子が X-Z+というイオン構造になった場合に放出される エネルギーは Ex-Iz+4で与えられる。 ここで, ExはX原子の電子親和力, IzはZ原子のイオン 化エネルギーである。 どちらのイオン構造がより安定であるかは, これらの差 xxz= a を考えればよい。 xxz が正の場合は, X+Z- がより安定に, xxzが負の場合は, X-Z+ がより安定に なる。 上式を変形してわかるように, bの値がより大きい原子が分子中で負の電荷を帯びる と考えられる。マリケンは bの1/2を原子の電気陰性度とした。 構成する原子の電気陰性度の違いから,分子が極性をもつことがある。極性の大きさは,電気 双極子モーメントの大きさによって記述される。 例えば二原子分子であれば, 2つの原子間の距離 を L,それぞれの原子の電荷を+8, -8 とすると,電気双極子モーメントの大きさは Lδ で ある。電気双極子モーメントの大きさが0の分子を無極性分子という。 (注) ここで定義した電気陰性度は一般にマリケンの電気陰性度と呼ばれるもので, エネルギー の単位を持つ。電気陰性度には他にポーリングの電気陰性度と呼ばれるものがあり,両者 は近似的には比例関係にある。 ア a を与えられた記号を用いて表せ。 イ b を E, I を用いて表せ。 ウ酸素原子について bを有効数字3桁で求めよ。 エ 次の二原子分子を極性の大きな順番に左から並べ, 理由とともに記せ。 ただし, 原子間距離 は同じと仮定せよ。 ① CH OH ③ HF (注)これらの分子は必ずしも安定であるとは限らない。 オ HF 分子の電気双極子モーメントの大きさは6.1×10-3°C・m である。 HF の原子間距離を 9.2×10-m とすると,分子の中ではどちらの原子からどちらの原子に電子が何個分移動した とみなすことができるか。 ただし, 電子の持つ電荷の絶対値は1.6×10-19C とする。有効数字 2桁で答えよ。 答に至る過程も示せ。 カ二酸化炭素分子は無極性であるが,二酸化窒素分子は極性を有する。 それぞれについて理由 を説明せよ。

教えてください！理由もお願いします！

次の文章を読み, ア,イには元素記号, ウ〜コには整数を入れなさい。 原子中の電子の配列のしかたを,水素原子から原子番号順にみていくと, 電子は原子核に近い 内側の電子殻から順に配置されていく。 しかし, ア原子からは,電子は M 殻が完全に満た される前に,外側のN殻に配置される。 次に, イ原子からは,電子は再び内側の M 殻にも 配置されはじめる。 このように,不規則な電子配置となるのは,M殻やN殻の電子殻が、複数の 部分(副殻)に分かれており,それらに対する電子の入りやすさが異なるからである。 下表に, 第ウ周期の原子の,M殻とN殻の電子配置を示した。M殻は3種類の副殻に分けられ, それ ぞれの副殻に収容される最大の電子数は, 少ない順からエ個,オ個,カ個である。 N殼,0殼,P殼にも同様に副殻が存在する。 原子番号 56 のバリウムには, N殻にキ 個, 0殼 にク 個, P殻にケ個の電子が入っている。下表の中の金属元素で,最も大きな第1イオン 化エネルギーをもつのは, 安定な電子配置をとる コ 族の元素である。 表 原子の電子配置 族 1 |殻 23 4 5 N 1 2 2 2 M 8 00 8 9 10 11 1135 2 2-2 6|7|8|9|10 2 2 2 13 14 15 16 21 11 12 13 14 1 15 16 17 18 18 18 18 18 318 4 5 6 7 18 18 18 8 18

化合物の立体構造ってどこが二重結合になるとか、孤立電子対がつくとか、配位結合になるとかって全部覚えなきゃ行けないのでしょうか。

次の4つの化合物の立体構造を原子記号、 ルイス記号 (: )、結合手 (-)を使って書き、それぞれについて双極子モーメントの有無および方向 (マイナス側が矢印の先)を示しなさい。 また、 これらの化合物で水素以外 の元素の混成軌道の種類を示しなさい。 1) PHA HNO₂ 0=N :0-H H- sp2 双極子モーメント有 (右下) 3) トリメチルアミンN(CH)2)3 |||||I Sp³ C H H came CNはすべて sp3 混成軌道 双極子モーメント有(上) C 2) アクリロニトリル CH2=CHCN H H ニトリル基 = H C=C spe 双極子モーメント有 (右下) SP湿成 まっすぐ並ぶ。 H 4) クロロエタンCH3CH2C1 H H IIII. O sp CI: C, CIはすべてsp3混成軌道 双極子モーメント有 (右上)

(1)の考え方を教えていただきたいです…🥲 特に、点pの位置はどのように表すのでしょうか

電気双極子のつくる電場を求めるには、それぞれので点電荷のつくる電場を重ね合わせ ればよい。 しかし、この計算は複雑で、 静電ポテンシャルを利用したほうがよい。 そこ で、ここでは静電ポテンシャルを用いて電気双極子のつくる電場 E(r) を求めよう。 図に 示す記号を用いることとする。 なお、 電気双極子モーメント p は p = gs である。 s は負の 電荷から正の電荷に向けて引いた微小ベクトルである。 以下の設問に答えよ。 (1) 点Pにつくられる静電ポテンシャル (r) を書け (nと12を使って)。 (c)² (0)² +98 ZA SYO O -q 電気双極子