化学 - ページ 16
ユニバーサル溶媒とは
A ユニバーサル溶剤 多種多様な溶質または化学物質を溶解することができるその物質です。普遍的な溶媒として考えられている物質は水であり、それからその特性に従ってなぜ説明する.レモネードを考えると、水、レモン、砂糖の3つの成分が必要です。砂糖を加えることでレモネードに溶けやすくなります。レモネードは水をベースにした飲み物です。.レモネードと同じくらい簡単な例は、活動中の水の性質を示すのに役立ちます。水は、優れた「万能溶媒」として知られています。. しかし、水は最もよく知られている溶媒であり、最も重要な溶媒の1つですが、化学工業で使用されるのはそれだけではありません。.溶剤とは?溶媒は単に溶質として知られている他の分子や化合物を溶かすことができる物質です。溶媒と溶質の均質混合物は溶液として知られています.溶質は固体、液体または気体の状態で存在することができますが、溶媒は常に液体の状態にあります.溶媒の例は、水、着色剤、アルコール、牛乳である。溶質の例は、砂糖、塩、酢酸です。溶液の例は、水と塩によって形成された食塩水である。. 溶剤は、医薬品、合成材料、塗料、接着剤などのさまざまな用途の一部です。.なぜ水が普遍的な溶媒と見なされるのか?私たちの体は細胞レベルで起こる化学変化を通して働きます。同じように、植物や動物はその生物の化学変化を被ります. これらの変化は水溶液または水が主溶媒である溶液中で起こる。. 水は極性（マイナスとプラスの電荷）と水素結合を形成する能力を持っているので、それは優れた溶媒と見なされます。. 水が多種多様な分子を溶解する能力は、これらの化学反応が有機体で起こるための鍵です。それゆえ、水が地球上の生命にとって持つ重要性.他のどの液体よりも大量の溶質を溶かすことができるため、水は「ユニバーサル溶媒」として知られています。すべての物質が水によく溶けるわけではないことを言及することは重要です、例は油です。.油の分子には電荷領域があるわけではなく、正でも負でもないため、水分子に引き寄せられないのです。.水分子は水素原子と酸素原子で構成されています。水素は正電荷を持ち、酸素は負電荷を持ちます。これにより、水分子をさまざまな種類の分子に引き付けることができ、したがってそれらを溶解することができます。. 水が優れた溶媒になることを可能にする、表面張力、その独特の密度および温度などの他の水の性質がある. 水は、気体、液体、固体など、3つの可能な形態で存在しますが、これは他の溶媒では一般的に見られない機能です。. 参考文献 ユニバーサル溶媒The Free Dictionaryによる普遍的な溶媒の定義。 thefreedictionary.comから撮影水、ユニバーサル溶媒、USGS水科学学校。 water.usgs.gov 水の溶媒特性 - カーンアカデミー。 khanacademy.orgから取得...
極性共有結合とは何ですか？ （例あり）
A 極性共有結合 結合を形成する電子が偏在している2つの原子間の共有結合です。. 電気双極子の電荷は完全な単位電荷より小さいので、それらは部分電荷と見なされ、デルタプラス（δ+）とデルタマイナス（δ-）で表されます（Boundless、2016）.正電荷と負電荷が結合内で分離されているため、極性共有結合を持つ分子は他の分子の双極子と相互作用します. これはそれらの間に双極子 - 双極子分子間力を生み出す（Helmenstine、Polar Bond Definition and Examples、2017）.電気陰性度と結合極性結合の極性（極性の程度）は、結合原子の相対電気陰性度によって大きく決まります。. 電気陰性度（χ）は、分子内の原子またはイオンがそれ自体に電子を引き付ける能力として定義されます。したがって、電気陰性度と結合極性との間には直接的な相関関係がある（Polar Covalent Bonds、S.F.）。.結合原子が同じまたは類似の電気陰性度を有する場合、結合は無極性である。結合原子の電気陰性度が等しくない場合、結合は最も電気陰性の原子に向かって分極していると言えます。. たとえば、B（χB）の電気陰性度がA（χA）の電気陰性度よりも大きい結合は、最も電気陰性の原子の部分的な負電荷で示されます。A δ+-B δ- 電気陰性度の値が高いほど、原子が結合電子対を引き付ける力が強くなります。. 図1は、周期表の各記号の下にあるさまざまな元素の電気陰性度の値を示しています. いくつかの例外を除いて、電気陰性度は、ある期間内に左から右へと増加し、家族内では上から下へと減少する。...
配位共有結合とは何ですか？ （例あり）
A 配位共有結合 または調整リンクは結合原子の1つがすべての共有電子に供給する結合の種類.単純な共有結合では、各原子が結合に電子を供給します。一方、配位結合では、電子を供与して結合を形成する原子をドナー原子と呼び、結合する電子対を受け入れる原子をアクセプター原子と呼びます（Clark、2012）。. 配位結合は、ドナー原子から始まりアクセプター原子で終わる矢印で表されます（図1）。場合によっては、ドナーは分子であり得る。. この場合、分子中の原子がルイス塩基となる電子対を供与することができ、一方アクセプター容量を有する分子はルイス酸となる（Coordinate Covalent Bond、S.F.）。.配位結合は、単純な共有結合のものと同様の特徴を有する。この種の結合を持つ化合物は通常、融点と沸点が低く、（イオン結合とは対照的に）原子間に存在しないクーロン相互作用があり、化合物は非常に水溶性です（Atkins、2017）。.配位共有結合のいくつかの例配位結合の最も一般的な例はアンモニウムイオンであり、これはアンモニアの分子と酸からのプロトンとの組み合わせによって形成される。.アンモニアでは、窒素原子はそのオクテットを完成した後に孤立電子対を持つ。この孤立対を水素イオンに供与すると、窒素原子が供与体になる。水素原子がアクセプターになる（Schiller、S.F.）。. 配位子結合の他の一般的な例は、ヒドロニウムイオンの形成である。アンモニウムイオンと同様に、水分子の自由電子対は、アクセプターであるプロトンへのドナーとして機能します（図2）。.しかしながら、いったん配位結合が確立されると、酸素に結合した全ての水素は正確に同等であることを考慮に入れなければならない。水素イオンが再び壊れたとき、どちらの水素が放出されたかは区別されません。.共有配位結合の形成を説明するルイス塩基酸反応の優れた例は、アンモニアとの三フッ化ホウ素付加物の形成反応である。.三フッ化ホウ素は、ホウ素原子の周りに希ガス構造を持たない化合物である。ホウ素は、その原子価殻に3対の電子しか持っていないので、BF3は電子が不足していると言われています.アンモニア窒素の非共有電子対を用いてその欠陥を克服することができ、そして配位結合を含む化合物が形成される。. 窒素のその電子対は、ホウ素の空の軌道に供与される。ここでアンモニアはルイスの塩基であり、BF 3はルイスの酸です。.配位化学遷移金属を形成する化合物の研究専用の無機化学の分野があります。これらの金属は配位結合を介して他の原子や分子と結合して複雑な分子を形成します。. これらの分子は配位化合物として知られており、それらを研究する科学は配位化学と呼ばれています.この場合、電子供与体となるであろう金属に結合した物質は配位子として知られており、一般に配位化合物は錯体として知られている。.配位化合物には、ビタミンB 12、ヘモグロビン、クロロフィルなどの物質、染料や顔料、有機物質の調製に使用される触媒などがあります（Jack Halpern、2014）。.錯イオンの例はコバルト錯体［Ｃｏ（ＮＨ）であろう。2CH2CH2NH22ClNH3]2+ これはジクロロアミノエチレンジアミンコバルト（IV）であろう. 配位化学は、塩化コバルト（III）とアンモニアの様々な化合物を調べたスイスの化学者、Alfred Wernerの研究から生まれました。塩酸添加後、Wernerはアンモニアを完全に除去することはできないことを観察した。次に、彼は、アンモニアが中心のコバルトイオンにより密接に結合されるべきであると提案しました. しかしながら、硝酸銀水溶液を添加した場合、形成された生成物の一つは固体塩化銀であった。形成された塩化銀の量は、塩化コバルト（ＩＩＩ）に結合したアンモニア分子の数に関連していた。.例えば、硝酸銀がCoClに添加されたとき3 ・6NH3, 3つの塩化物は塩化銀になりました. ただし、硝酸銀をCoClに添加した場合3 ・5NH3, ３つの塩化物のうち２つだけが塩化銀を形成した。...
揮散とは何ですか？
の 揮散 それは化学物質を液体または固体状態から気体または蒸気状態に変換するプロセスです。同じプロセスを説明するために使用される他の用語は気化、蒸留および昇華です。.多くの場合、物質は揮発によって他の物質から分離され、その後水蒸気凝縮によって回収されます。. 物質を加熱してその蒸気圧を高めることによって、または不活性ガス流または真空ポンプを使用してその蒸気を除去することによって、物質をより迅速に揮発させることができる。.加熱手順には、妨害元素からこれらの物質を分離するための水、水銀または三塩化ヒ素の揮発が含まれる. 化学反応は、炭酸塩からの二酸化炭素の放出、鋼鉄中の硫黄の定量における窒素および二酸化硫黄の定量のための二酸化硫黄のような揮発性生成物を製造するためにしばしば使用される。.揮発方法は一般に、高温または耐腐食性の高い材料が必要な場合を除いて、非常に単純で操作が簡単であるという特徴があります（Louis Gordon、2014）。.蒸気圧気化水の沸点が100℃であることを知って、雨水がなぜ蒸発するのか疑問に思ったことはありますか? 100℃ですか？もしそうなら、なぜ私は熱くなりませんか？アルコール、酢、木、プラスチックの特徴的な香りが何をもたらすのか疑問に思ったことはありますか？ （蒸気圧、Ｓ．Ｆ。）これらすべてを担うものは蒸気圧として知られる特性であり、これは同じ物質の固相または液相と平衡状態にある蒸気によって及ぼされる圧力です。. また、大気中の物質の固体または液体への分圧（Anne Marie Helmenstine、2014）.蒸気圧は、物質がガス状態または蒸気状態に変化する傾向の尺度、すなわち物質の揮発度の尺度です。. 蒸気圧が上昇すると、液体または固体の蒸発能力はより揮発性になります。.蒸気圧は温度とともに上昇します。液体の表面の蒸気圧が周囲の圧力と同じになる温度は液体の沸点と呼ばれます（Encyclopaedia Britannica、2017）。.蒸気圧は、溶液に溶けている溶質に依存します（それは、束縛特性です）。溶液の表面（空気 - 気体界面）では、最も表面的な分子が蒸発する傾向があり、相間で交換して蒸気圧を発生させます。.溶質が存在すると、界面の溶媒分子数が減少し、蒸気圧が低下します。. 蒸気圧の変化は、次の式で与えられる、不揮発性溶質に対するラウルの法則を使って計算できます。Ｐ１が溶質を添加した後の蒸気圧である場合、ｘ１は前記溶質のモル分率であり、そしてＰ°は純粋な溶媒の蒸気圧である。溶質と溶媒のモル分率の合計が1の場合、次のようになります。 ここで、X 2は溶媒のモル分率です。方程式の両側にP°を掛けると、それは残ります。 （3）に（1）を代入すると、（4） これは溶質を溶解したときの蒸気圧の変化です（Jim Clark、2017）.重量分析重量分析は、質量の変化を測定することによって物質の質量または濃度を決定するために使用される実験技術の一種です。....
衝突の理論とは何ですか？主な特徴
の 衝突理論 の原則を公開する関与する試薬の分子、原子、またはイオンが互いに衝突することで、あらゆる化学反応が生じること.種間の衝突は必ずしも同じではありません。これは、使用している試薬の濃度と種類によって異なります。. 試薬の濃度が増加する限り、衝撃の数は増加します。濃度が下がると反対のことが起こります.これは、反応物質の濃度が高ければ高いほど、原子の数が多くなり、それらの間の衝撃が大きくなるという事実によるものです。. しかし、すべての衝突が有効であるとは限らず、したがって反応するすべての分子が生成物を生成するわけではありません。.このような場合、これらの状態では分子間の衝突が大きくなるため、液体または溶解した物質間のすべての反応は非常に速くなります。.実生活では、高速で発生する傾向がある反応はほとんどありません。発生する衝突のほとんどは効果的ではないため、反応の多くは遅いです。.基本的な側面衝突をできるだけ効果的にするためには、有効な衝突として知られている必要があります。.Cは何ですか？効果的なフック?反応のために製品を生成する衝撃です。これらの衝突は、2つの重要な側面が満たされると発生します。.そもそも、相互作用が適切であるためには、衝突する分子間の方向が正しくなければなりません。.第二に、衝突時に反応物間に十分な最小エネルギー（活性化エネルギー）がなければならない。.すべての反応が生成物の形成にエネルギーの寄与を必要とするため、このエネルギーは既存の結合を破壊し、新しい結合を形成します。.活性化エネルギーとは?スウェーデンの科学者Svante Arrheniusによると、活性化エネルギーは、反応を進行させて生成物を得るために試薬が持っていなければならない平均エネルギーレベルを超えるエネルギーの量です。.衝突理論と反応速度衝突の理論は反応の化学反応速度論に直接関係しています. 反応速度は「 - ｒ」として表され、単位時間および体積当たりに任意の試薬が変換される速度と関係がある。.マイナス記号（ - ）は試薬の消費によるものです。言い換えれば、それは試薬が製品を形成するために消費される速度です。.すべての試薬が生成物に変わる不可逆反応の場合、反応速度式は次のようになります。-r = k * C ^ aこの式において、「ｋ」は反応の比速度定数であり、独立している。その部分については、 "C"は反応物の濃度です。. 濃度が高いほど、衝突が大きくなり、反応速度が速くなります。.反応の比速度定数（k）この定数に対応する式は、k = A...
逆昇華とは何ですか？
の 逆昇華 または冷却によるガスの堆積または固化とも呼ばれる逆行性は、最初に液化せずに固体を蒸発させる昇華とは反対です。. 化学蒸着の分野、特にポリマーを覆うために使用される材料の分野で多くの調査が進行中であり、環境への害がより少ない材料を見つける（Anne Marie Helmenstine、2016）.与えられた温度で、ほとんどの化合物と化学元素は、異なる圧力で3つの異なる物質状態のうちの1つを持ちます. これらの場合において、固体状態から気体状態への遷移は中間の液体状態を必要とする。しかし三重点より低い温度では、圧力の増加は直接気体から固体への相転移をもたらすでしょう。. また、三重点圧力より低い圧力では、温度が下がると、気体は液体領域を通過せずに固体になる（Boundless、S.F.）。.逆昇華の例氷と雪は逆昇華の最も一般的な例です。冬に降る雪は、雲の中に見つかった水蒸気の過冷却の産物です.フロストは、物質の状態の変化を説明する化学の実験として見ることができる堆積の別の例です. アルミ缶と非常に冷たい塩水で実験することもできます。米国の多くの地域では氷点下の気温のため、気象学者は2014年の冬の間に直接堆積をテストすることができました. 発光ダイオード、またはLEDライトは、蒸着によってさまざまな物質でコーティングされています. 合成ダイヤモンドは化学蒸着を使用して製造することもできます。つまり、あらゆる形状、サイズ、色のダイヤモンドを人為的に冷却した炭素ガスで製造することができます。.学生はすべての熱と圧力をかけずに合成ダイヤモンドを作る実験をすることができます（Garrett-Hatfield、S.F.）。.昇華の応用1-化学蒸着化学気相堆積（またはＣＶＤ）は、気相から固体材料を堆積することを含む一群のプロセスの総称であり、いくつかの態様では物理気相堆積（ＰＶＤ）に類似している。 ）.ＰＶＤは、前駆体が固体であり、堆積される材料が固体の白色から気化されて基板上に堆積されるという点で異なる。.前駆体ガス（しばしばキャリアガスで希釈されている）は、ほぼ周囲温度で反応室に供給される。. それらが通過するかまたは加熱された基材と接触すると、それらは反応するかまたは分解して基材上に堆積する固相を形成する。. 基質の温度は重要であり、起こるであろう反応に影響を及ぼし得る（AZoM、2002）。.ある意味では、先史時代までさかのぼって化学気相成長（CVD）の技術をたどることができます。 「穴居人がランプを点灯させ、すすが洞窟の壁に堆積したとき、」と彼は言います、それはCVDの基本的な形であった.今日、CVDはサングラスからポテトチップスの袋まであらゆるものに使用されている基本的な製造ツールであり、今日のエレクトロニクスの多くの製造に不可欠です。. 大きなグラフェンシートの製造や紙やプラスチックに「印刷」することができる太陽電池の開発など、新しい方向への材料の研究を推進する、それはまた洗練と絶え間ない拡大の対象となる技術です。チャンドラー、2015）.2-物理蒸着物理蒸着（ＰＶＤ）は本質的に気化コーティング技術であり、これは原子レベルでの材料の転写を含む。それは電気めっきに代わるプロセスですプロセスは、原料／前駆体が異なること以外は化学気相成長（ＣＶＤ）と同様である。.すなわち、堆積される材料は固体形態で始まり、一方ＣＶＤでは前駆物質はガス状態で反応チャンバに導入される。. スプレーコーティングやレーザーパルス蒸着などのプロセスが組み込まれています（AZoM、2002）.PVDプロセスでは、高純度の固体コーティング材料（チタン、クロム、アルミニウムなどの金属）を熱またはイオン衝撃（スパッタリング）によって蒸発させます。. 同時に、反応性ガス（例えば、窒素または炭素を含むガス）を添加する。. ツールやコンポーネントに薄く密着性の高いコーティングとして堆積した金属蒸気で化合物を形成する. 部品をいくつかの軸の周りに一定の速度で回転させることによって均一なコーティング厚が得られる（Oerlikon...
アスベストグリッドとは
の アスベストグリッド またはアスベスト布は、熱を均等に拡散させるために科学実験室で使用される金属の薄いメッシュです。. 彼らはほとんどいつもブンゼンバーナーと三脚と一緒に使われます。これらのグリッドは学士研究室、大学および専門の研究室で使用されます。. アスベストグリッドは、加熱中に容器（フラスコやガラスビーカーなど）が壊れないように使用できます。. ブンゼンバーナーの炎が三脚で下にあるとき、アスベスト格子は炎と熱を容器全体に均等に分配するのを助けます.アスベストグリッドは、鉄製のリングや真下にあるブンゼンバーナー付きの円形サポートと組み合わせて使用されることがよくあります。クレイの三角形は、クレイの三角形がるつぼと共に使用されることを除いて、同様の目的を果たします。.アスベストグリッドの特性アスベストグリッドは、実験室で使用されるガラスやその他のガラス材料を加熱中に支えることができる耐熱金網です。. それは通常平らな、正方形のメッシュの一部です。それは、必ずしもではないが、円形のセラミック中心を有することができる。. グリッドは、4 x 4インチ（10 x 10 cm）、5 x 5インチ（12.7 x 12.7 cm）、6 x 6インチ（15 x 15）の正方形など、いくつかのサイズで作成できます。...
フント則とは何ですか？
の 最大多重度のフントルールまたは原則 経験的に、縮退した軌道電子がエネルギーをどのように占めなければならないかを確立する。その唯一の名前が示すように、この規則は1927年に、ドイツの物理学者フリードリヒフントから来ました、そして、それ以来、それは量子化学と分光化学において非常に役に立ちました.量子化学には、実際には3つのHundの規則が適用されます。しかし、最初のものは原子を電子的に構造化する方法の基本的な理解のための最も簡単なものです. フントの最初の法則、最大の多重度の法則は、要素の電子構成を理解するために不可欠です。より安定性の高い原子（イオンまたは分子）を生成するために軌道内の電子の順序を決定する.たとえば、4つの一連の電子構成が上の図に示されています。ボックスは軌道を表し、黒い矢印は電子を表します. 1列目と3列目は正しい電子の秩序の仕方に対応し、2列目と4列目は電子が軌道に配置されないようにする方法を示します。.索引1 Hundルールに従って軌道を埋める順序1.1スピンの交配1.2平行および反平行スピン2多重度3演習3.1フッ素3.2チタン3.3アイアン4参考文献フント則による軌道を埋める順序Hundの他の2つの規則については言及されていませんが、塗りつぶしの順序を正しく実行することは暗黙のうちにこれら3つの規則を同時に適用することを意味します。.画像内の1番目と3番目の一連の軌道に共通する点は何ですか。なぜそれらは正しいのですか？まず、各軌道は2つの電子しか「保持」できないため、最初のボックスが完成します。そのため、充填は右側の3つのボックスまたは軌道に沿って続行する必要があります。. スピンペアリング最初のシリーズの各ボックスには上向きの矢印があり、同じ方向のスピンを持つ3つの電子を表しています。上向きの場合、そのスピンの値は+1 / 2であり、下向きの場合、スピンの値は-1/2になります。.3つの電子は異なる軌道を占有しますが、 不対スピン.3番目のシリーズでは、6番目の電子は反対方向-1/2にスピンして位置しています。これは、この電子が+1 / 2のスピンで軌道に入る4番目の系列には当てはまりません。. それで、2つの電子は、最初の軌道のそれらのように、それらが持っているでしょう 対スピン （スピン+1 / 2のものとスピン-1/2のもの）.箱または軌道の4番目のシリーズは、パウリの排除原理に違反しています。これは、どの電子も同じ4つの量子数を持つことはできないと述べています。フントの支配とパウリの排除の原則は常に密接に関連している.したがって、矢印はすべての箱を占めるまで箱から出したままにしておく必要があります。それからそれらは反対方向を指す矢で満ちることを終えます.平行および反平行スピン電子のスピンが対になっているだけでは十分ではありません。それらはまた平行でなければなりません。これはボックスと矢印の表現では、後者の端が互いに平行になるように配置することによって保証されます。.2番目のシリーズは、3番目のボックス内の電子が他のスピンに対して逆平行に遭遇するというエラーを表します。. このように、原子の基本状態はフントの法則に従うものであり、したがって最も安定な電子構造を持っているとまとめることができます。.理論的および実験的根拠は、原子がより多くの不対および平行スピンを有する電子を有するとき、それが核と電子との間の静電相互作用の増加の結果として安定化することを述べる。シールド効果の低下によるもの.多重度「多重性」という言葉は冒頭で言及されていましたが、この文脈でそれはどういう意味ですか？ Hundの最初の法則は、原子の最も安定な基底状態は、スピン多重度が最大のものであると述べています。言い換えれば、不対電子の数が最も多い軌道を提示するものです。.スピンの多重度を計算する式は、2S +...
