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物理化学(メニュー). 序論( 0-2 物理量と単位) 単位の換算( CGS→SI 単位系). 換算係数を考える。. A. B. C. D. E. F. G. K. M. H. O. L. N. I. J. 序論( 0-2 物理量と単位) 例1. 気体定数は R = 0.082057 atm dm 3 K -1 mol -1 これを JK -1 mol -1 であらわせ。. A. B. C. D. E. G. F. 物理化学(メニュー). 0-3-1. 原子. 陽子と中性子の 質量 はほぼ等しい。電子の 1840 倍.
E N D
序論(0-2物理量と単位)単位の換算(CGS→SI単位系)序論(0-2物理量と単位)単位の換算(CGS→SI単位系) 換算係数を考える。 A B C D E F G K M H O L N I J
序論(0-2物理量と単位) 例1 • 気体定数はR= 0.082057atm dm3 K-1 mol-1 これをJK-1mol-1であらわせ。 A B C D E G F
0-3-1.原子 陽子と中性子の質量はほぼ等しい。電子の1840倍 原子のモデル A 陽子と中性子の数の和を質量数(mass number, A) B - + Zに対して、アルファベットを当て、元素記号(symbol elements),原子記号(atomic symbol), 例:Z=6:C、Z=1:H + - 陽子の数は原子番号(atomic number, Z)に等しい。 =電気的に等しい原子は電子の数と等しい。 C D + 陽子(proton) G 原子核 (atomic nucleus) E 核子(nucleon) J 原子(atom) 中性子(neutron) H 電子(electron) 中性子は電荷を持たない I - F 陽子と電子の電荷は、符号が反対で、絶対値は等しい。 電荷の最小単位、電気素量(elementarycharge)e=1.6022×10-19 C K
0-3-1.原子 核種(nuclide):原子番号と質量により規定される一個の原子種 陽子数 + 中性子数 B A 元素記号 質量数 A 原子番号 Z 陽子数 C 例:天然炭素の質量数12と13の二種類が存在している。 原子番号は同じであるが質量が異なる核種を、互いに同位体(isotope)という。 D or 存在量の割合を存在比 (relative abundance)という。 E
磁石 電子銃 ポンプで吸引 試料 検出器 検出器のイオン電流 14 12 10 0-3-1.原子 相対的な質量や存在比は質量分析計(mass spectrometer)により、測定 A 質量分析計の構造 B 磁場の強さを変化し、焦点を結び、検出される 真空化でイオン化した原子 加速器 電場で加速 質量スペクトル (mass spectrum) 磁場の影響で軌跡を曲げる 例:イオンの小さいほど影響が大きい 天然炭素の存在比 12C:98.93% 13C:1.07%
0-3-2.原子量 原子1個の質量はおよそ 10-27から10-25 kg - + 数値が小さいので比較するのは大変 + 原子の質量の相対値を用いることが考案された。 - 相対質量の基準として、 12C核種=12として定めた。(1961年) A 例:フッ素原子の相対質量は 12C、1個の質量は1.9926×10-26kg 9F、1個の質量は3.1547×10-26kg B C D E F 元素の原子量(atomic weight; A):単位を持たない 一種類の核種:相対質量は原子量である。 多種類(同位体)の核種:各核種の相対質量の平均値。
炭素の原子量を求めてみよう。 炭素は二種類の核種12C,13Cからなる。 相対質量、12C=12、13C=13.00335 存在比、98.93%、1.07%(ヒント:相対質量x存在比) 0-3-2.原子量 元素の原子量(atomic weight; A):単位を持たない 一種類の核種:相対質量は原子量である。 多種類(同位体)の核種:各核種の相対質量の平均値。 A B C D
0-3-2.原子量 • 原子質量単位(atomic mass unit; u) 12C核種の質量の1/12を単位としたもの、 1 u=1.66054×10-27 kg ∴相対質量を原子質量単位に変換する場合 12Cの相対質量⇔12 u 13Cの相対質量⇔13.00335 u 陽子: 1.007276u 中性子: 1.008665 u 電子: 0.000549 u A B C 陽子と中性子の質量はほぼ1 uに等しい
小テスト1 0-1&0-2 小テスト1 ___/___点 名列番号 _P_ ___ 氏名______ 採点者 名列_P_ _
小テスト1 ___/___点 名列番号 _P_ ___ 氏名______ 採点者 名列_P_ _ 例0・1.次の数値を有効数字3桁で表すといくらか。
例0・2. 有効数字の桁数に注意して、次の計算結果を求めよ。ただし、値はすべて測定値とする。
序論(0-2物理量と単位)単位の換算(CGS→SI単位系)序論(0-2物理量と単位)単位の換算(CGS→SI単位系) 換算係数を考える。
序論(0-2物理量と単位) 例1 • 気体定数はR= 0.082057atm dm3 K-1 mol-1 これをJK-1mol-1であらわせ。
小テスト2 0-1&0-2
小テスト2 ___/___点 名列番号 _P_ ___ 氏名______ 採点者 名列_P_ _ 問題 0.1.次の数値を有効数字3桁で表すといくらか。
問題 0.2.下記の数値を測定値として考え、結果を適切な桁数の有効数字で答えよ。 • 18.7444 gに13gを加える。 18.7444 +13=31.7444A.32g • 48.743mgから0.12mgを引く。 48.743ー0.12 = 48.623A.48.62g • 一辺が1.6 cmの正方形の面積はいくらか。 1.6 cmx1.6 cm = 2.56A.2.6cm2 • 20.8 mを4.1 mで割る。 20.8 m/4.1 m=5.073A.5.1m
問題 単位の換算について次の問いに答えよ。 • 気体定数はR= 0.082057atm dm3 K-1 mol-1である。これを熱の単位として古くから知られているcalを用いてあらわせ。1 cal = 4.184 J • 野球選手のスピードボールは 時速 92.5mileである。これをcm s-1の単位で表せ。ただし、1 mile=1.60 kmとする。 A.1.987 cal K-1 mol-1 A.4.11 x 103 cms-1