化学
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どなたか教えてください🙇🏻‍♀️

Q一酸化窒素のスピン多重度はなにか

スピン多重度とはなんですか?

回答

✨ ベストアンサー ✨

一酸化窒素(NO)のスピン多重度は2。

具体的には、NOの電子配置を考えると、窒素原子(N)は7個の電子を持ち、酸素原子(O)は8個の電子を持つ。NO分子では、合計15個の電子がある。この電子配置の中で、反結合性のπ*軌道に1つの未対電子が存在する。この未対電子のために、NO分子は二重項(ダブルト)状態になる。

スピン多重度(M)は、未対電子の数をnとすると、次の式で表される:

M = 2S + 1

ここで、Sはスピン量子数で、未対電子が1個の場合、S = 1/2 。したがって:

M = 2(1/2) + 1 = 2

つまり、一酸化窒素のスピン多重度は2。

スピン多重度とは、分子や原子のエネルギー状態の多重度を示す量で、スピン量子数に関連している。具体的には、スピン多重度 ( M ) は次の式で表されます:

M = 2S + 1

ここで、( S ) は全スピン量子数。全スピン量子数 ( S ) は、分子や原子内の全ての電子のスピンの合計で、電子のスピン量子数 ( s )(一つの電子について ±1/2)を考慮して計算される。

スピン多重度は、電子のスピン配置によって決まる。
具体的な例を挙げると:

1. 全ての電子が対になっている場合(全スピン量子数 ( S = 0 ))
- スピン多重度 ( M = 2(0) + 1 = 1 )
- この場合、状態は「一重項」(シングレット)と呼ばれる。

2. 未対電子が1個存在する場合(全スピン量子数 ( S = 1/2 ))
- スピン多重度 ( M = 2(1/2) + 1 = 2 )
- この場合、状態は「二重項」(ダブルト)と呼ばれる。

3. 未対電子が2個存在し、これらが平行スピンを持つ場合(全スピン量子数 ( S = 1 ))
- スピン多重度 ( M = 2(1) + 1 = 3 )
- この場合、状態は「三重項」(トリプレット)と呼ばれる。

スピン多重度は分子の磁気特性や化学反応性に大きな影響を与えるため、化学や物理学において重要な概念となる。
例えば、一重項状態の分子は通常反磁性を示し、二重項や三重項状態の分子は常磁性を示すことがある。

あいうえお

詳しくありがとうございます🥲助かりました🙇🏻‍♀️

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