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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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4-8がわかりません。お願いします

-1 の未溶液のイオン強度を求めよ a) 0.30mol L「NaCI c) 0.30 mol LNaCI + 020mo/L"'K,SO, ) 020mol LAL (SO,), + 0.10mol L"Na,SO, (b) 0:40mol L MgCl。 (e) 0.40 mol LK.CrO, 42 式(431)を用いてナトリウムイォンに対する-logTNa*とV1の関係を図示し、 4-3 00020 mol L NaCI水溶液中のナトリウムイオンと塩化物イオンの宿意係数をネ。 から何がいえるか考察せよ、 イオンサイズパラメーターは表4.1の値を使うこと。 4 00040 malLNaCI と 00010mol L-"K,SO,を含む水溶液中の各イオンの活量係数を よ -5 00030 mol LKNO,水溶液中の暗酸イオンの活量と活量係数を求めよ 6 20x 10*molL-安息香酸の水溶液の pHは次の条件においていくらか 水溶液に安息香酸以外の電解質が含まれていないとき )水溶液に0050molL-'のKSO,が含まれるとき 4-7 次の化学平衡に対する濃度平衡定数K。と熱力学的平衡定数K。を記し、両者の関係 求めよ。 式を示せ、 1 NH, + H,0 =I NH" + OH" (ただし, 水の活量は1とする) ) MnO, + 5Fe"* + 8H* l Ma。+ 5 Fe°T + 4 H,0 ) AgCI(固体) - Ag" + CI" (ただし, 固体の活量は1とする) 4-8 A + B-c+Dの可逆な化学反応の濃度平衡定数は10である.1.0Lの容器中に Aを0.30mol とBを0.60mol加えて反応させたとき,平衡時での A, B, C, Dの濃度 を求めよ、また、平衡定数が1.0× 10°であった場合はどうか. 4-9 A + B- 2Cの可逆な化学反応の濃度平衡定数は3.0 × 10°である.1.0Lの容要 中にAを0.40 mol と Bを0.20mol加えて反応させたとき,平衡時での A, B, Cの温 度を求めよ。 -10 AgCI(固体) → Ag* + CI-の熱力学的溶解度積は, 25℃においてイオン強度 0mol L-'のとき, 1.0 × 10~10である. イオン強度が0.010mol L-!での熱力学的溶解 積はいくらか、また,イオン強度が0mol L-!と0.010 mol L での濃度溶解度積を求め 熱力学溶解度積と比べよ。

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4-4の答えが合いません。そもそも求める式はあっていますか? 極限式?を使うんですか?

第4章 溶液内化学平衡と熱力学 章末問題 4-1 次の水溶液のイオン強度を求めよ (a) 0.30 mol L1 NaCl (c) 0.30 mol L-1 NaC! + 0.20 mol L-! K,SO4 (d) 0.20 mol L-1 Al, (SO,)3 + 0.10mol L-' Na,SO4 4-2 式(4.31)を用いてナトリウムイオンに対する-logYNa*と、Tの関係を図示し、 その図 から何がいえるか考察せよ. イオンサイズパラメーターは表4.1の値を使うこと、 4-3 0.00200 mol L-! NaCl 水溶液中のナトリウムイオンと塩化物イオンの活量係数を求め (b) 0.40 mol L ! MgCl。 (e) 0.40 mol L ! K,Cr.O, 4-4 0.0040 mol L NaCI と 0.0010mol L-! K.SO,を含む水溶液中の各イオンの活量係数を 求めよ。 よ。 4-5 0.0030 mol L-1 KNO,水溶液中の硝酸イオンの活量と活量係数を求めよ. 4-6 2.0 × 10-3 mol L-!安息香酸の水溶液の PHは次の条件においていくらか. i)水溶液に安息香酸以外の電解質が含まれていないとき i)水溶液に0.050mol L-'の K,SO,が含まれるとき 4-7 次の化学平衡に対する濃度平衡定数K.egと熱力学的平衡定数K。を記し, 両者の関係 式を示せ。 i) NH。 + H,0 NH," +OH (ただし, 水の活量は1とする) i) MnO4 )AgCI(固体) Ag* + CI" (ただし, 固体の 4-8 A + B lc+ Dの可逆な化学反応の濃度 Aを0.30 mol とBを0.60mol 加えて反応させが を求めよ。また,平衡定数が1.0× 10°であっ 4-9 A + Ba 2Cの可逆な化学反応の濃度 中にAを0.40 mol と Bを0.20mol 加えて反 H,O する) + 5Fe* + 8H* Mn* + 5 Fe° る、1 器中に A.I 濃度 であ 容器 の濃 書での 度を求めよ。 4-10 AgCI(固体) A 0mol L-'のとき, 1.0 積はいくらか、また, 熱力学溶解度積と比 「の熱力 ある。 髪が0 こおい 変が での 濃度 度

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解説とともに教えてください。答えがないです、、

D 気体分子運動論 AS 間 1 PVがもつ物理化学的本質の意味について気体分子運動論から理論的に気体状態方程式 ソーニア7"を訪導することで説明しなさい。 ノート 問2 可逆過程で膨張と収縮を行うことのできる機能を持ったピストンとシリンダーの装置がある。シリンダーの断面積は S であり、状態 0 では圧力 Po、体積 Vo、 シンリンダー内部の高き Loであり、シリンダーに微小な外力を加えつつ状態 1 (Pi, Vi Li) までゆっくり膨張させた。この変化は可逆過程であった。 外力による仕事を 求めなさい。/つぎに、 1.018X105 Pa の大気圧と平衡の状態で半径 80mm の円形の断面を持つピストンのあるシリンダーに気体を入れたとき高さ 20mm であった。 ピストンに徴小の外力を徐々に加え気体を膨張させたとき 9.65X10! Pa まで気圧が下がった。 この外力の行った仕事(R=8.814 JJK/moDを求めよ。 TD 化学熱力学と平衡論 kI lt 間 8 熱カ学第一法則を説明しなさい。 | 3 問4 エントロピー変化 (AS) とエンタルピー変化 (AH) とギプスの自 由エネルギー変化(AG)についてそれぞれを説明 し、平衡定数とギプスの自由エネルギーの 関係も説明せよ。、 問5 a) 平衡定数愉ー150 のある反応ついて温度 25でにおけるギプスの自由エネルギー変化(AG kJ/moDをもとめよ。 b) 温度 25Cでにおけるギプスの自由エネルギー変化(AG) が-18.6 kJ/mol である反応ついて平衡定数 をもとめよ。 6 1300K における C(S)+CO ご2CO(@) の圧平衡定数は 209 At であり、CO(@+HoO(@) CO>(@)+Ha(@)の正平復定数は 0.556 である。 同じ温度で C(⑮+HsO(g) で CO(@)+H(@)の正平衡定数はいく らか。このと きのギプスの自 由ニネルギー変化(AG)を求め反応の自発性を考宗せよ。

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