化学徒の備忘録
読者になる
住所
出身
ハンドル名
化学徒さん
ブログタイトル
化学徒の備忘録
ブログURL
https://www.syero-chem.com/
ブログ紹介文
化学に関することを記事にしています。大学レベルの内容が多いですが、高校や中学レベルの内容もあります。また化学であれば、無機化学、有機化学、生物化学、分析化学、物理化学、量子化学、電気化学など幅広い分野の内容の記事を書いています。
自由文
-
更新頻度(1年)

52回 / 138日(平均2.6回/週)

ブログ村参加:2019/06/05

化学徒さんの人気ランキング

  • IN
  • OUT
  • PV
今日 10/20 10/19 10/18 10/17 10/16 10/15 全参加数
総合ランキング(IN) 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 975,413サイト
INポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
OUTポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
PVポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
科学ブログ 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 2,258サイト
化学 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 101サイト
科学の豆知識 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 82サイト
科学情報 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 60サイト
今日 10/20 10/19 10/18 10/17 10/16 10/15 全参加数
総合ランキング(OUT) 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 975,413サイト
INポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
OUTポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
PVポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
科学ブログ 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 2,258サイト
化学 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 101サイト
科学の豆知識 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 82サイト
科学情報 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 60サイト
今日 10/20 10/19 10/18 10/17 10/16 10/15 全参加数
総合ランキング(PV) 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 975,413サイト
INポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
OUTポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
PVポイント 0 0 0 0 0 0 0 0/週
科学ブログ 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 2,258サイト
化学 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 101サイト
科学の豆知識 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 82サイト
科学情報 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 圏外 60サイト

化学徒さんのブログ記事

1件〜30件

新機能の「ブログリーダー」を活用して、化学徒さんの読者になりませんか?

ハンドル名
化学徒さん
ブログタイトル
化学徒の備忘録
更新頻度
52回 / 138日(平均2.6回/週)
読者になる
化学徒の備忘録
  • ハイエントロピー合金とその特徴

    ハイエントロピー合金とは ハイエントロピー合金もしくは高エントロピー合金 (High entropy alloy, HEA) とは、合金を構成する元素が5成分以上であり、その5成分以上の多成分がほぼ等原子組成比で、そして単相固溶体を形成する合金である。従来の合金の多くは主要構成元素と微量の添加元素によって構成されているのに対し、ハイエントロピー合金は複数の構成元素が等原子の組成であることが大きく異なる。 しかし、ハイエントロピー合金は近年、新たに考えられている概念であり、その定義については様々な考え方が提唱されている。そのなかでも、特にエントロピーに基づく定義として次のようなものがある。混合の…

  • 熱力学の第2法則:エントロピー増大の法則・クラウジウスの原理・トムソンの原理

    熱力学の第2法則:エントロピー増大の法則とは エントロピーとは乱雑さの程度を表す量である。 そして、熱力学の第2法則はエントロピー増大の法則ともいわれ、膨大な数の粒子が関与しているときには、エントロピー(乱雑さ)が減少する方向には現象は進まないという法則である。 つまり、断熱系で不可逆変化が起きる場合は、エントロピーは必ず増大する。 また、変化が可逆的となる場合は、エントロピーの増加は0である。 自然界の現象では、部分的にみるとエントロピーが減少し、乱雑さが減っている場合もある。しかし、その場合でも、その周囲の環境まで考えた場合、全体としてはエントロピーは増大している。 熱力学の第二法則は、エ…

  • エントロピー:系の乱雑さの程度を表す量

    エントロピーとは エントロピー (entropy, ) は熱力学的状態量の一つであり、系の乱雑さ、もしくは無秩序さの程度を表す量である。エントロピーが大きいほど乱雑さが大きいということができる。 エントロピーは、1865年にR.J.E. クラウジウス (Clausius) によって導入された。 絶対温度を、準静的 (可逆的) 等温変化で閉じた系が吸収する熱量をとすると、系のエントロピー()の増加量であるは次のように定義される。 そのため、断熱可逆過程ではであるため、エントロピーの変化はない。断熱過程でエントロピーの増大が起こった場合は、不可逆な過程ということになる。 また、系のエントロピーは、…

  • エチレンジアミン四酢酸:EDTA

    エチレンジアミン四酢酸:EDTA よく知られている多座配位子 (キレート試薬) として、エチレンジアミン四酢酸 (ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA) があり、多くの金属イオンと安定な錯体を形成することが知られている。 エチレンジアミン四酢酸は、(HOOCCH2)2N-CH2CH2-N(CH2COOH)2であり、配位子の略記号として陰イオン部分を小文字で表し、H4edtaと書くこともある。また工業的にはエデト酸とよばれることもある。 エチレンジアミン四酢酸:EDTA エチレンジアミン四酢酸は2個の窒素と4個のカルボキシル基をもっており、それぞれ金属に配位…

  • キレートとキレート効果:キレートの生成定数が大きい理由

    キレート 一つの金属イオンに対して、配位することのできる配位原子 (錯形成官能基) を一つしかもっていない配位子を単座配位子、一つの配位子が配位原子を二つもっているものをニ座配位子という。そして、一つの配位子が配位原子を二つ以上もっているものを多座配位子という。 多座配位子が中心原子に配位した錯体をキレート錯体、キレート化合物、もしくはキレートという。また、多座配位子のことをキレート試薬ともいう。 キレートはギリシア語で"カニなどのハサミに似た"という意味の単語が由来となっており、キレート試薬は金属イオンを挟み込むように配位する。 また金属原子と多座配位子から形成される複素環をキレート環といい…

  • 活量係数を求める式:拡張デバイ-ヒュッケルの式・デービスの変形式

    デバイ-ヒュッケルの式 デバイ-ヒュッケルの式は活量係数を計算することができる理論式である。しかし、デバイ-ヒュッケルの式は非常に希薄な溶液でなければ適用できない。 デバイ-ヒュッケルの式はイオンiの電荷を、イオンの活量係数を、溶液のイオン強度をとすると次のように表される。 この式は、1923年にデバイ (Debye) とヒュッケル (Hückel) によって発表された。 また、デバイ-ヒュッケルの式より導かれる"イオン強度が一定であれば、イオンの種類によらず、注目する電解質の平均活動度係数は一定になる"という法則をデバイ-ヒュッケルの極限法則という。 拡張デバイ-ヒュッケルの式 デバイ-ヒュ…

  • イオン強度とデバイ-ヒュッケルの極限法則(イオン強度の法則)

    イオン強度とは イオン強度 (ionic strength) とは、水溶液の中に溶けている1種類のイオンまたは数種類のイオンの合計の示す働き (相互作用) の強さの尺度のことである。 イオン強度は、イオンの濃度を、個々のイオンの電荷数をとすると、次のように表される。 イオン強度は希薄な電解質溶液の熱力学的性質を決める量の一つとなる。 水溶液中に1種類以上の塩が存在する場合、イオン強度の計算には、すべての異なるイオンの総濃度と総電荷が用いられる。また、完全に電離する強酸などは、塩と同様に扱われる。部分的に解離する酸などは、イオン強度を計算する前に、酸解離定数から解離した化学種の濃度を見積もる必要…

  • 活量と活量係数・平均活量と平均活量係数

    活量と活量係数とは 活量とは、混合理想気体や希薄な溶液などの理想体系の化学ポテンシャルと、実在溶液などの現実の系の化学ポテンシャルとの差を補正するために導入される熱力学的濃度のことである。濃度の表し方として、モル分率、質量モル濃度、モル濃度が用いられることが多いが、それぞれの濃度の表し方に対して、それぞれ活量や後述する活量係数が定義される。 活量を活動度ということもある。活量の値は蒸気圧、沸点、凝固点、溶解度、浸透圧などの測定から決定することができる。また、完全溶液のときは活量は濃度と等しくなる。 次のように成分の活量を濃度で割った値を活量係数、もしくは活動度係数という。 理想溶液では、活量係…

  • イオン反応とイオン反応式

    イオン反応とは イオンの関与する反応のことをイオン反応 (ionic reaction) という。 主に電解質溶液内での反応をイオン反応というが、高温での溶融塩の反応、イオン移動による固相反応、X線やγ線などのイオン化放射線の照射による気体分子のイオン化などのイオンの関与する反応もイオン反応といわれる。 特に誘電率の大きな水を溶媒に使うと、電解質の電離が起こりやすいため、水溶液中では強酸や強塩基の中和反応、沈殿生成反応、錯生成反応、酸塩基反応、酸化還元反応など多くのイオン反応が起こる。 また、有機反応で反応の機構上、ラジカル反応とイオン反応に区別する場合にもイオン反応という言葉を使うことがある…

  • 核反応のクーロン障壁とクーロン障壁の大きさ

    核反応のクーロン障壁 入射粒子が標的核に入射し、複合核を形成する核反応を考える。 このとき、複合核を形成するために必要なエネルギーの最低値をQ値といい、さらに複合核を形成する段階で必要となる運動エネルギー分も考慮した核反応を起こすために必要な最小のエネルギーをしきい値という。 しかし、入射粒子が電荷をもった荷電粒子である場合には、入射粒子と標的核の原子核の正電荷どうしのクーロン反発があるため、標的核の電場を乗り越えるエネルギーがさらに必要となる。 この荷電粒子間に働くポテンシャル障壁のことをクーロン障壁 (coulomb barrier) という。 Q値が正である発熱反応の場合でも、入射粒子が…

  • モル濃度・容量モル濃度・モーラー

    モル濃度 モル濃度は溶液の濃度の表し方の一つであり、単位は一般的にmol/Lである。(SI組立単位ではmol m-3である。) 1モル濃度 (mol/L) は1 Lの溶媒中に溶質1 molの物質を含む溶液である。 モル濃度の単位であるmol/Lは、Mとも表されることがあり、また、物質Aのモル濃度を[A]と表すことがある。また、容量モル濃度もしくはモーラーといわれることもある。 また、物質量とモル濃度の間には次のような関係が成り立つ。 物質量 (mol) = モル濃度 (mol/L) × 容積 (L) 化学反応などでは物質量 (mol) で考えると便利であるため、溶液の調製の際にモル濃度で考える…

  • 【2019年 時事問題】ヘリウムが不足する"ヘリウム危機”の話

    ヘリウムの特性と利用 周期表の18族の希ガスの中で最も軽いガスがヘリウムです。ヘリウムは軽いことや、不活性であることや、熱伝導性が高いことが特徴です。 このヘリウムを液化させた液体ヘリウムは原子量が小さく、原子間引力が弱いため、量子力学的零点振動の効果が大きいことから、量子液体ともよばれています。 この液体ヘリウムは沸点が-296 ℃ (4 K)とあらゆる物質の中で最も沸点が低いため、極低温を得るための冷却材として用いられています。 ヘリウムは極低温で行われる超伝導実験の冷却材以外にも、化学分析に用いられる核磁気共鳴装置 (NMR) などの超伝導磁石を利用する装置の冷却やガスクロマトグラフィー…

  • スピルオーバー現象と逆スピルオーバー現象

    スピルオーバーとは 金属と担体からなる固体触媒で、金属や金属化合物の表面に吸着された水素などの物質が、拡散によって触媒表面上や触媒の担体の表面上などを移動し、炭素や金属酸化物、固体酸などの担体へと移動する現象のことをスピルオーバー現象 (spillover)という。 スピルオーバー現象は移動現象であるため、質量の小さい物質ほど顕著に現れると考えられることがあり、特に水素のスピルオーバーについては報告例が多い。 水素のスピルオーバーの場合は、白金などの触媒の表面で水素が活性化し、活性化し解離した水素原子が触媒の表面を移動し炭素や金属酸化物などの担体へ移動する。 このスピルオーバーは担持金属量から…

  • 触媒回転頻度(TOF)と触媒回転数(TON)

    触媒の性能を評価する際に活性、選択性、寿命の三点が重要視される場合が多い。 この触媒の活性を評価する基準として反応速度、触媒回転頻度 (触媒回転効率、ターンオーバー頻度、turnover frequency、TOF) 、触媒回転数 (ターンオーバー数、turnover number、TON) などがある。 触媒回転頻度 (TOF) とは 触媒回転頻度 (TOF) とは、一つの触媒サイト (活性点) にて単位時間あたりに基質を生成物に変換できる分子数の最大値である。 均一系触媒反応では触媒の濃度から触媒回転頻度を求めることができる。一方で固体触媒などの不均一系触媒反応では、触媒回転頻度を求めるた…

  • モル (mol):物質量の単位

    モル (mol) とは モル (mole, mol) とは原子や分子、イオンの物質量の単位(物質の量の単位)です。モルは記号はmolで表されます。またモル (mol) は国際単位系 (SI単位系) のSI基本単位の1つであり、基本的な単位であるといえます。 1 molは約6.02 × 1023 (正確には6.022 140 76 × 1023) の数の粒子 (原子、分子、イオンなど) の集団です。また、この数はアボガドロ定数 (NA = 6.022 140 76 × 1023 mol-1)といわれます。 以前は1 molの定義は12C (炭素12) 約12 g (正確には11.999 999 …

  • ルシャトリエの原理:平衡移動の法則

    ルシャトリエの原理とは 外部条件の変化と平衡の変化 温度変化の場合 圧力変化の場合 (気体による反応の場合) 平衡に関わる物質の濃度変化の場合 平衡に関わらない物質 (希ガスなど) の濃度変化の場合 触媒もしくは阻害剤を加える場合 アンモニア合成反応の例 ルシャトリエの原理とは ルシャトリエの原理 (Le Chátelier's prínciple) とは、化学平衡状態にある物質系にて、温度や圧力などの平衡を定める変数の一つに変化が加えられた場合、系がどのように変化するかに関する法則もしくは原理である。ルシャトリエの法則、ル・シャトリエの原理、平衡移動の法則ともいわれる。 1884年にフランス…

  • 滴定の反応による分類

    滴定 容量分析を行う際に用いられる操作に滴定がある。一般的に滴定は、分析を行う目的物質を含む試料溶液に、濃度が既知であり、目的物質と定量的に反応する物質の溶液である標準液をビュレットから滴下する。そして、目的物質の全量が定量的に反応し終わった時点までに加えられた標準液の量から、目的物質の量を定量する。 滴定は滴定に利用する化学反応によって分類ができる。 酸塩基滴定(中和滴定) 無機物、有機物ともに酸および塩基の化合物は、強塩基、強酸の標準液によって滴定できる。これは、酸と塩基による中和反応を利用する滴定方法である。 滴定の終点はpH変化に対応する指示薬を用いるほかに、pHメーターによってpHの…

  • 逆滴定:反応が遅い試料に行う滴定法

    逆滴定とは 逆滴定 (back titration)とは、容量分析における滴定法の一種であり、間接的に試料の量を求める方法である。残余滴定もしくは余剰滴定ともいう。 逆滴定では測定の対象となる試料溶液に、試料に対して過剰量となるように既知量の標準液を加えて十分に反応させ、測定の対象となる試料の反応を完了させる。 その後、反応せずに残留している標準液を別の第二の標準液で滴定する。そして、過剰量になるように加えた標準液の量と、第二の標準液の滴定によって求めた反応せずに残留していた標準液の量の差から、目的の成分の量を間接的に求める。 式で表すと次のようになる。 測定の対象と反応した標準液の量 (mo…

  • 規定度:溶液1L中の溶質のグラム当量

    規定度とは 濃度単位の一つに規定度 (nomality、N) がある。規定度とは、溶液1 L中に物質何グラム当量(eq) が含まれているかを表している。SI単位ではないため、モル濃度などと比べると使われる頻度は少ないが、定量分析などでは規定度が用いられていることがある。 1 当量 (eq) は、アボガドロ定数の反応単位を与える物質量のことである。酸塩基反応の場合は、プロトン(H+)が反応単位として用いられ、酸化還元反応の場合は、電子が反応単位として用いられる。 そのため、酸塩基反応の場合は酸が供給できるプロトン(H+)、もしくは塩基が受け取るプロトン(H+)の数によって反応単位数が決まる。酸化…

  • オストワルトの希釈律:弱電解質の濃度と電離度の法則

    オストワルトの希釈律とは オストワルトの希釈律 (オストヴァルトの希釈律、希釈律、希釈の法則) とは弱電解質の濃度と電離度に関する法則である。 ドイツのF・W・オストワルトによって提唱された。 弱電解質の電離していない電解質分子と電離したイオンの間には電離平衡が成立し、そこには質量作用の法則が成り立つ。そのため、2 個の 1 価イオンを生じる弱電解質の希薄溶液の濃度と電離度tex:\alpha]、電離定数には次の関係が成り立つ。 (定数) 上の式から、弱電解質では希釈していくと電離度が大きくなることがわかる。これは電解質溶液を希釈していくと、水に溶けた電解質分子がさらに電離して電離度(イオンに…

  • 希釈と計算式・希釈度・希釈熱

    希釈とは 溶液に純溶媒を加えて濃度を薄める操作を希釈という。 純溶媒と溶質を混合することを溶解というが、希釈も混合の一種であるといえる。 希釈するために、採取する元の溶液 (濃い溶液) からとる物質量と希釈溶液中の物質量は等しくなる。そのため、元の溶液 (濃い溶液) の濃度を、元の溶液 (濃い溶液) から採取する体積を、希釈溶液の濃度を、希釈溶液の体積をとすると次の関係が成り立つ。 希釈度とは 溶液の濃度が希釈で薄められる程度を希釈度という。 溶質1モルが含まれる溶液のリットル数で表され、濃度の逆数と等しくなる。 濃度がn mol dm-3 溶液の希釈度はn-1となる。 希釈熱とは 希釈の際に…

  • 希釈効果:滴定の体積増加による影響

    希釈効果とは 滴定などの容量分析を行うとき、滴定液を滴下することによって、測定する溶液の体積が増加し、この体積増加によって濃度が低くなる。このことを希釈効果 (dilution effect) という。 この希釈効果は理論滴定曲線からのズレに相当する。しかし、滴定による体積増加分について補正を加えることで、希釈効果の影響は取り除くことができる。

  • チンダル現象:微粒子による光の散乱現象

    チンダル現象とは 微粒子による光の散乱現象のことをチンダル現象 (ティンダル現象、チンダル効果) という。 特にコロイド溶液やエアロゾルなどに光を当てたときに、微粒子によって光が散乱されることで、光の通路が光って見える。 このチンダル現象は分子やイオンより大きなコロイド粒子の直径が、光の波長に近いために、光を散乱する。 そのため、小さな分子やイオンが溶けている溶液とコロイド溶液の判別にチンダル現象が用いられることがある。

  • 分析濃度と平衡濃度

    分析濃度と平衡濃度 分析濃度とは、溶解した物質の全濃度のことであり、と表される。よって、溶液中の物質のすべての化学種の濃度の和がとなる。 平衡濃度は、溶解した物質のある一つの化学種の濃度でありと表される。 分析濃度、平衡濃度はモル濃度で表されることが多く、それぞれ分析モル濃度、平衡モル濃度ともいう。 溶液を調製したときに、溶解した物質すべて、もしくは一部が解離する場合、溶液中の化学種の平衡濃度を考慮する必要がある。 例えば分析モル濃度が1 MのCaCl2溶液の場合、CaCl2が完全に電離するため、平衡状態では、平衡モル濃度はCaCl2は0 M、Ca2+は1 M、Cl-が2 Mとなる。 弱酸であ…

  • 質量モル濃度:温度や圧力に依存しない濃度

    質量モル濃度とは 質量モル濃度 (molality, m) は濃度を溶媒1 kg中に溶けている溶質の物質量 (mol) で表すものである。 単位は mol/kg となる。 また、1 mol/kg を1モーラル (molal) ということがある。 質量モル濃度は、体積に関する量を使用しないため、温度変化や圧力変化などによる溶媒の体積変化に依存しない。一方で、モル濃度や規定度などは温度によって溶液の体積が変化するため温度に依存する。 そのため、物質の束一的性質を物理化学的に測定する場合、質量モル濃度が用いられることが多い。

  • 原子量・分子量・式量とは

    原子量とは 元素の原子量とは、各元素の原子の相対的な質量を炭素原子を基準に表した値である。 炭素原子の同位体のうち、軽い質量数12の炭素12 (12C) の質量の1/12が1となる。相対的な質量を表すことから、相対原子量、相対原子質量ともいわれる。 以前は、質量数16の酸素16 (16O) を基準としていたこともある。 また、12 gの12Cに含まれる炭素原子の数がアボガドロ定数 6.023 × 1023であり、この数の原子を1 molという。 自然界に存在する元素は同位体の混合物であるため、原子量は同位体の天然存在比を考慮した質量の平均値で表される。 分子量とは 分子量 (molecular…

  • ドルトン:Daとは

    ドルトン:Daとは ドルトン(ダルトン、Da)とは、質量の単位であり、原子や分子、イオンなどの粒子の質量を表す際に使われる単位である。原子質量単位(amu)と同じである。 質量数12の炭素原子の質量(1.993 × 10-23)の12分の1の質量を1 Daとしている。 そのため、炭素12の原子1個の質量は12 Daであり、1 Daは1.661 × 10-24 gであり、アボガドロ定数の逆数である。 ドルトンは染色体やリボソーム、ウイルス、ミトコンドリア、クロマチンなどの大きな生体分子や小さい生体物などの分子量の概念が当てはまらないものの質量を表す際に使われる事が多い。 例えば、"大腸菌の細胞1…

  • チタンとチタニア・アルミニウムとアルミナの違い

    チタンとチタニアの違い チタン (titanium) チタニア (titania) は別の物質です。 チタン(Ti)は金属、チタニアは酸化チタン(TiO2)であり金属酸化物です。 アルミニウムとアルミナの違い アルミニウム(aluminium)とアルミナ(alumina)も別の物質です。 アルミニウム(Al)は金属、アルミナは酸化アルミニウム(Al2O3)であり金属酸化物です。 金属酸化物の俗称、慣用名 上の例のように、チタニア(TiO2)やアルミナ(Al2O3)、ジルコニア(ZrO2)、セリア(CeO2)、シリカ(SiO2)、マグネシア(MgO)、カルシア(CaO)、イットリア(Y2O3)、…

  • フォルハルト法:銀滴定法

    フォルハルト法とは 銀滴定の一つにフォルハルト (Volhard) 法がある。 フォルハルト法は銀と沈殿を形成する陰イオン(Cl-、Br-、SCN-)を定量する間接的な滴定方法である。 フォルハルト法は酸性溶液(HNO3)中で行われ、チオシアン酸塩の標準液を用いて銀イオンを滴定し、Fe3+ を指示薬に用いて終点を検知する。 銀の定量の他に、銅や塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、シアン化物イオンの定量に用いられることもある。 フォルハルト法では、AgNO3を過剰量となるように加えて陰イオンを沈殿させる。その後、チオシアン酸カリウム標準液による逆滴定によって、過剰のAg+を定量する。 ま…

  • 滴定の力価

    滴定の力価とは 滴定を行う際に、力価 (タイター、titer)を利用することがある。滴定の場合の力価とは滴定剤1 mLと反応する分析成分の重さのことであり、通常単位はmgが用いられる。 ニクロム酸カリウム溶液の力価が1.325 mg Feという力価である場合を考える。これは、1 mLのニクロム酸カリウム溶液が1.325 mgの鉄と反応することを示す。また、滴定剤の容量に力価をかけることによって、滴定される鉄の重さを求めることができる。 また力価はmg Feだけでなく、mg FeOなど、様々な形態の分析成分に利用することができる。

カテゴリー一覧
商用