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化学 大学生・専門学校生・社会人

【急募】 大学の一般化学(量子力学)の問題です。 波動関数とか、ハミルトニアンとか、、、 わかる問題だけでもいいので解説をお願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

全 xce 以下の問題に答えよ。 文字の定義は授業と同じ。 (1) 水素原子における電子のハミルトニアンは,次のように表される。 H² (2 0 - (1² or) + A = - 2me ər (3) • ● Cear HA EGERSAR 0. ●(r, 0,y) = Cerがシュレディンガー方程式の解になるようにαを定め, エネルギー固有値を求めよ。 答えはボーア半径 (do AREOR² = ト) を使った表記とすること。 meez (1,0p) = Crer coseがシュレディンガー方程式の解になるようにβを定め、エネルギー固有値を求め よ。 答えはボーア半径 (a 402. m₂e² を使った表記とすること。 ・規格化定数を求めるために以下の計算を行う。 空欄 ①~③を埋めよ。 以下の問いに答えよ。 AT THE ARE ● = 1 a 1 ²sine 00 (sines) + ²in²00²)- ressin20a2 Sy2dt = fffy2r2sin0drdodyを変数分離し,各変数ごとに定積分を行う。そ に関する定積分を実行すると (1) (B)-SIEDS F 9 に関する定積分を実行すると CARTE* ONE 31011218018 積分公式Sorne-br drを使ってrに関する定積分を実行すると 従ってC=1/√32ma5 水素様原子のシュレーディンガー方程式は 1²/10 a 1 ə rasino ao (1-²2 20 (²²0). + ər arl 2m (2) 水素原子における1s軌道の波動関数は Cer/ で与えられる。 ただしは規格化定数である。 動径分 VEAU 布関数電子が原子核から距離rの球面上に存在する確率密度) の極大値を求めよ。 HOFFE HISENSE CO 2 SMERES a sino 200+ E = 4πεr 1 2² Ze² y(r,0,9). ressin2002 4πεor である (ポテンシャルエネルギーの項で, e2がZe2になっている)。 以下の問いに答えよ。 100 Jy² dr VEEBR 3 TERENGUKS GA ここで各原子 (4) H2分子の分子軌道を水素の1s原子軌道XA XBの線形結合↓ =CaX^+ CaXで近似する。 軌道の中心はそれぞれ原子核 (H+) A, B である。 1電子エネルギーの期待値は=(2) Syd_cha+Cfa + 2CACBβ (8− 1)\1 = (x1 T4² dr C+C E = で与えられる。 ただしα, βはそれぞれクーロン積分, 共鳴積分であり、重なり積分は無視している。 ERSACERO 以下の問いに答えよ。 (1) Eが最小になる条件から永年行列式を導け。 永年行列式を解いて、 結合性軌道のエネルギーを求めよ。 1 514 r' =Zrとおいてrとp(r', 0,p)を用いたシュレディンガー方程式を書け。 水素原子の規格化された原子軌道とエネルギーをそれぞれce", Enとして, 水素様原子の1s軌道 のエネルギーと規格化された波動関数を求めよ。 答えにC, α, Enを使ってよい。 C²+C² (r,0,0) = E(r,0,9) (5) 異核2原子分子 AB の分子軌道を原子軌道XA XBの線形結合 = CAXA CBXBで近似すると, 1電子工 ネルギーの期待値は Sdr_chan+Cfap+2C^CBβ TOUCU BOUCA

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[実験1] 図Ⅰ 紙テープ 斜面A 図Iのように、紙テープを つけた台車を斜面Aに置き, 50 静かに手を離したところ, 台 は斜面を下った。 一秒間 隔で点を打つ記録タイマーを 用いて台車が手から離れた後 の運動を, 紙テープに記録し た。 図ⅡIは、斜面を下ってい るときに記録された紙テープ を5打点ごとに切って台紙に はり、5打点ごとに移動した距離を示したものである。 実験1において, 記録タイマー [実験2] ・台車 図Ⅲ 小球 図Ⅱ 5 ab 時間 打点ごと 8.9 6.3 3.8 1.3 [cm] 0.0l (1) よく出る ① 図ⅡIの紙テーブXに記録されたときの, 台車の平均 の速さはいくらか, 書きなさい。 ② 台車が斜面を下っているとき, 台車の運動方向には たらく力の大きさはどうなるか、正しいものを、次の ア~ウから選びなさい。 ア. しだいに小さくなる イ. 変わらない ウ. しだいに大きくなる 図Ⅲのように,実験1で用いた斜面Aの前方に台を置 き斜面AのP点に小球を置いて静かに手を離した。 小 球が手から離れた後の運動をデジタルカメラで撮影し, 小球の速さを測定した。 なお, 台の高さは床からP点ま での高さの半分であり、台の上面は水平となっている また、台の斜面の角度は, 斜面Aの角度と同じであるも のとする。 P点 ab 時間 床 斜面 A (2) 図ⅣV は, 実験2で, 斜面AのP 図ⅣV 点から下っていった小球が水平な 床を進み, 台の斜面を上り始める までの、 時間と速さの関係を表し たグラフである。 次の①,②の問 いに答えなさい。 ① 台を上って水平な面を進んだ 後斜面を下って床に到達するまでの, 時間と速さを 表すグラフとして最も適切なものを,次のア~エから 選びなさい。 なお、小球は台から離れないで進むもの とし、グラフ中の ab間は, 小球が床を移動している 時間を表すものとする。 ア 速 2 床 01 20 X I a b 時間 ab 時間 時間 ②図IVのように、小球が床を移動している間の速さは、 グラフのab間で示されたように一定となった。 この 理由を,小球にはたらく力に着目して、簡潔に書きな さい。 [実験3] 次の図Vのように,実験2で用いた斜面Aの前方に、 斜面Aと同じ角度の斜面を持つ斜面Bを逆向きに置いた。 P点に小球を置き. 静かに手を離したところ、 斜面上 のQ点 床上のR点. 斜面B上のS点を通って, P点と 同じ高さの丁点まで上った。 なお, Q点とS点の高さは 床からP点までの高さの半分であるものとする。 KIV P点 Troed Qu'i 床・R点 図 VI AVER S 斜面 (3) 実験3において、 ① 小球がP点からT点まで移動する間で. 小球が持つ 位置エネルギーの大きさが最大となっている点を、図 V中のP点 Q点 R点 5点 T点の中から, 全て 選びなさい。 S点 群馬県 ② 小球がP点からT点まで移動する間で、 小球が持つ 運動エネルギーの大きさが最大となっている点を,図 V中のP点 Q点 R点 S点 T点の中から, 全て 選びなさい。 [実験4] 斜面C 丁点 図VIのように, 実験3の斜面BをS点の位置で切断し、 斜面Cを作った。 P点に小球を置き, 静かに手を離した ところ, 小球は斜面Aを下って床を進み、 斜面Cから斜 め上方に飛び出した。 -P点 S点 REA (4) 実験4において、 ① 小球が斜面Cから斜め上方に飛び出した後、最も高 く上がったときの高さとして正しいものを. 次のア~ ウから選びなさい。 ア. P点より高く上がった。 . P点と同じ高さまで上がった。 ウ. P点より低い高さまでしか上がらなかった。 ② ① のように考えられる理由を、小球が持つ位置エネ ルギーの変化に着目して, 書きなさい。 ただし、 「位 置エネルギー」, 「運動エネルギー」 という語をともに 用いること。

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この問題が何一つ分かりません。見たことないタイプの問題なので解き方教えて欲しいです。

10cm² のしょう油が入っている(図1)。 穴の1個を指でふさいでから、この穴が上になるようにして 容器を90度傾けたが、 中のしょう油は出てこなかった。 このときの容器の温度は280K であった。 以下の問いに答えなさい。 なお、 しょう油の重量は容器内部の空気の圧力に影響を与えないものとし、 しょう油の蒸気圧も無視できるものとする。 また、 室内の温度と圧力は一定であり、大気圧 1.01 x 105Paのもとで行ったものとする。 ( 1cm²=1mL) STORIA 図1 容器にしょう油 が入った状態 図2 穴の一つを指で ふさいだ状態 e 中に SHOCK 図3 穴の一つをふさいだまま 90度傾けた状態 (1) 穴の1個を指でふさがれたまま容器が正立している状態(図2)で、 容器内部の空気の圧力はどのく らいか。 有効数字3桁で答えなさい。 (2) 穴の1個を指でふさいだまま容器を90度傾けた(図3)。 このときにしょう油が外に出なかった理 由を簡単に説明しなさい。 (3) (2) に続けて、 ヘアドライヤーからの温風を容器に吹きかけて、 容器の内部の温度を300K にした。 このとき、しょう油の一部が容器の外に落ちた。 落ちたしょう油の体積を整数値で求めなさい。 なお、 しょう油の体積の温度による変化は無視できるものとする。

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固体電解質のイオン伝導度に関する質問です。 Na-β"アルミナを実験で使用しています。β"-アルミナ内のNa+移動がどのくらいの速度で行われているのかが知りたいという状況で、イオン伝導度のデータはあるのですが、単位が(Ω・cm)^(-1)のようなもので、どう扱えば単位時間... 続きを読む

PROPERTIES OF ionotec BETA"-ALUMINAS Property Phase content, % beta" Porosity,% Maximum pore size (um) Maximum grain size (um) Bending strength (MPa) Strength Weibull factor Fracture toughness (MPa m³) Ionic conductivity (ohm cm)-¹ 25°C 200°C 300°C 400°C Thermal expansion coefficient 0-500°C (x 10-6) 500-1000°C Part Number A1 A2 H1 B1 B2 C2 14 Berkeley Court Manor Park Runc orn For further details please contact: lonotec Ltd Cheshire WA7 1TQ England Na-beta" 90-95 1-2 5 20 70 105 140 100 220 220 250-300 8-13 2-3 0.002 0.092 0.24 0.38 7.2 8.6 ionotec manufactures a range of tubular shapes of standard dimensions given below. Flat discs and rectangular plates can be manufactured in any size in the range 10-70 mm across and 0.5-3.0 mm thickness. Ag-, Pb-, Sr- and Ba-conductive versions are also available. K-beta" 85-90 2-3 8 20 250-300 8-13 0.0005 0.021 0.053 0.10 7.45 8.5 Length Internal Minimum Maximum (mm) diameter thickness thickness (mm) (mm) (mm) 6.5 0.5 1.5 13 0.5 1.5 20 1 28 1 29 1 52 2 2 2 2 2 Telephone: +44(0)-1928-579668 Fax: +44(0)-1928-579627 e-mail: info@ionotec.com Web: www.ionotec.com

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固体電解質のイオン伝導度に関する質問です。 Na-β"アルミナを実験で使用しています。β"-アルミナ内のNa+移動がどのくらいの速度で行われているのかが知りたいという状況で、イオン伝導度のデータはあるのですが、単位が(Ω・cm)^(-1)のようなもので、どう扱えば単位時間... 続きを読む

PROPERTIES OF ionotec BETA"-ALUMINAS Property Phase content, % beta" Porosity,% Maximum pore size (um) Maximum grain size (um) Bending strength (MPa) Strength Weibull factor Fracture toughness (MPa m³) Ionic conductivity (ohm cm)-¹ 25°C 200°C 300°C 400°C Thermal expansion coefficient 0-500°C (x 10-6) 500-1000°C Part Number A1 A2 H1 B1 B2 C2 14 Berkeley Court Manor Park Runc orn For further details please contact: lonotec Ltd Cheshire WA7 1TQ England Na-beta" 90-95 1-2 5 20 70 105 140 100 220 220 250-300 8-13 2-3 0.002 0.092 0.24 0.38 7.2 8.6 ionotec manufactures a range of tubular shapes of standard dimensions given below. Flat discs and rectangular plates can be manufactured in any size in the range 10-70 mm across and 0.5-3.0 mm thickness. Ag-, Pb-, Sr- and Ba-conductive versions are also available. K-beta" 85-90 2-3 8 20 250-300 8-13 0.0005 0.021 0.053 0.10 7.45 8.5 Length Internal Minimum Maximum (mm) diameter thickness thickness (mm) (mm) (mm) 6.5 0.5 1.5 13 0.5 1.5 20 1 28 1 29 1 52 2 2 2 2 2 Telephone: +44(0)-1928-579668 Fax: +44(0)-1928-579627 e-mail: info@ionotec.com Web: www.ionotec.com

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