問題一覧
1
時間が変化しても原子核が変化しない同位体のことを何というか
安定同位体
2
時間の過程と共に原子核が放射能を放出して自発的に変化する同位体のことを何というか
放射性同位体
3
放射性同位体にはどんな種類があるか
天然放射性同位体 人工放射性同位体
4
放射同位体は核反応として何をおこすか
放射崩壊
5
原子核から質量数4のヘリウムの原子核が放出される崩壊方式を何というか
α崩壊
6
ボーアモデルの要点を述べよ
原子核を中心とした同心円の軌道が同一平面上に無限に存在する 電子は一つの円軌道を等速円運動している そもそも円軌道はつながっていない 電子は等速円運動する円軌道に一定のエネルギーをもつ 外部からエネルギーを与えられない限り電子は量子数n=1の円軌道を等速円運動する(基底状態)外部からのエネルギーが与えられ、電子がそれを吸収するとエネルギーが高くなり、外側の円軌道んk移るこの過程を励起、励起状態という 外部からのエネルギー供給がとまると電子は吸収したエネルギーを電磁波として放出しながら(発光しながら)外側の円軌道から内側の円軌道に戻る この過程を緩和と呼ぶ
7
自発核分裂の特徴
2つの娘核種の陽子数の合計は親核種の陽子数と等しい 2つの娘核種の中性子数と放出された中性子数の合計は親核種の中性子数と等しい
8
誘導核分裂の特徴は
反応前の陽子数と反応後の陽子数は等しい 反応前の中性子数+1と反応後の合計の中性子数は等しい
9
電子配置の構成原理について述べよ
電子はエネルギー準位が低い軌道から順に配置されていく 一つの軌道には2つの電子がはいちされるが、2つの電子はスピンの向きが異なる エネルギー準位が同じ軌道にはスピンの向きが同じ電子の数が最大になるように配置されていく
10
2族元素から3族になる時にイオン化エネルギーが低下するのはなぜか
2族はs軌道が満たされているため比較的安定であるが3族はp軌道n8電子が1個配置されておりこれを取り去るのは容易なため
11
15族から16族になる時にイオン化エネルギーが小さくなるのはなぜか
15族ではp軌道が半充填状態であるため比較的安定だから
12
波動関数を規定する3つの量子数とは
主量子数 方位量子数 磁気量子数
13
ラザフォードの原子模型では何を説明できないか
原子の発光スペクトルは連続スペクトルではなぅ線スペクトルで観測されるというバルマーの発見
14
ライマン系列はn=何から何まで
6から1
15
バルマー系列はn=何から何まで
6から2
16
パッシェン系列はn=何から何まで
6から3
17
プラケット系列はn=何から何まで
6から4
18
原子核中ぼ1個の中性子から電子1個が放出されてその中性子が陽子に変化する崩壊形式は何か
β崩壊
19
水素原子1S軌道の確率密度関数の特徴 確率密度関数Ψ2条の3次元グラフ
電子の存在確率はr=a0のときに最大 r=0では電子は存在しない r=∞においても電子の存在確率は0にはならない 電子雲
20
第1イオン化エネルギーの求め方は
hcr(1-0)
21
質量数が小さい原子核同士が融合し、より質量数が大きな原子核を生成する反応
核融合
22
太陽系の元素組成の特徴は何か
他の元素と比べてHとHeの存在量が圧倒的に多い 原子番号が増加するにつれて元素の存在量は指数関数的に減少していく傾向にある 例外はBe 原子番号が偶数の元素は、周期表で隣り合った奇数番号の元素よりも存在量が多い(オッド・ハーキンスの法則)
23
ラザフォードの原子模型はどんなのか
電子と原子核からなっており、全体で無電化 原子核と電子の間には何も存在しない
24
ライマンバルマーパッシェンプラケットの色はどんなか
紫外線可視光線近赤外線赤外線
25
電子のエネルギー
E/nの二乗
26
バルマーの式
λ=364.56×10のマイナス9条×nの2条/nの2条-4
27
エネルギーの式
hv=hc/λ
28
リュードベリの式
下図
29
粒子性アインシュタインの式 波動性プランクの式
E=mcの2条 E=hc/λ
30
ドブロイの関係式
λ=h/mv=h/p
31
ハイゼンベルグの不確定性原理
電子は粒子性と波動性を持つため運動量と存在場所を正確に記述することが出来ない
32
微小空間Vにおいて電子を見いだすことができる確率
4πrの2条Ψ2条
33
イオン化エネルギーが15族から16族になる時にl1が小さくなるのはなぜか
15族ではp軌道が半充填状態で比較的安定だから
34
2s軌道の電子は何によって束縛されているか
内殻電子によって部分的の中和された(遮蔽)核電荷(有効核電荷)によって束縛されている
35
イオン半径は何族から何族の時にイオン半径が著しく大きくなるか
15から16
36
ランタノイド収縮とは何か
ランタノイドの電子配置は内殻4f軌道に電子が配置されていくがf軌道はその形状によって遮蔽効果が小さいため、核電荷の増加にともない5s軌道り5p5p軌道が原子核によって強く引き寄せられる その結果原子番号の増加にともなってイオン半径が単調に減少していく
37
バルマーの式においてn=3、4、5、6の時の水素の発光スペクトルの色を答えよ
赤656nm、青486nm 青紫434nm、紫410nm
38
Eevは何か
1240/λnm
39
N=
N0e^-λt
40
地殻の質量割合、金属元素はどこに濃縮されているか
0、4パーセント 鉱床
41
シュレディンガー方程式
xとyとzの2回微分にψをかけたもの+8π^2m/h^2(E-V)ψ
42
水素原子の発光スペクトルが線スペクトルとして観測されるのはなぜか
電子が励起して主量子数の異なる軌道に遷移すると励起状態になるが、外部からのエネルギー供給が断ち切れると緩和して基底状態に戻る。このとき放出された光のエネルギーは電子の軌道エネルギーの差と等しくなるため
43
トムソンの原子模型
電子と正電荷を帯びた球で全体で無電荷
44
元素の定義
物質を分解していくとそれ以上分解できないもの(ボイルによって提唱) 分解できる限界の物質(ラボアジエによって提唱) 物質を構成する最小の単位が元素(ダルタンの原子説)原子の性質を含めた物質の「構成要素」
45
原子の定義 元素の定義
物質を構成する単位 原子の性質を含めた物質の構成要素
46
γ崩壊
放射線を放射するが、他の元素には変化しない崩壊形式 励起状態と基底状態のエネルギー差がγ線のエネルギーに相当する
47
Ψ1s
1/√π(1/a0)2分の3条eのーr/a0条
48
s軌道とp軌道の図
p軌道は原点を対象点とする点対称の形状
49
d軌道の電子雲の形状
原点を対象点とする点対称の形状
50
原子説
全ての物質は原子からできている 同じ元素の原子は性質も重さも同じであるが異なる元素の原子性質も重さも異なる 原子が簡単な整数比で結合する時に化学結合が生じる
51
遮蔽とは何か
多原子原子で内側の電子軌道に配置されて原子核のまわりを運動している内殻電子の負電荷によって原子核の正電荷が中和されている状態
52
有効核電荷とは何か
核電荷の遮蔽によって外側の軌道に存在する1個電子が実際に感じる原子核の正電荷