練習問題1

化学概論練習問題１（原子の構造）
山北
次の問題を解き、これらを中心によく復習すること。既出とあわせて合計 10 点。
Q1 3 桁ごとの位取り記号と読み方は？大小 4 つずつ答えよ。
Q2 水素原子の E = 運動エネルギー + ポテンシャルエネルギーを求めよ。
Q3 赤色 632.8 nm の光の振動数、波数、光子 1 mol のエネルギーを求めよ。但
し、波数は単位あたりの波の数 1/であるためエネルギーに比例する。
Q4 水素原子の量子化されたエネルギー準位をボーアモデルにより導け。
Q5 リュードベリの式が量子化されたエネルギー準位から導かれることを示せ。
但し、リュードベリの式は主量子数 n,m の状態間のエネルギー差を表す。
Q6 = c0 の関係を用いて波数単位の R∞を導け。
Q7 特性 X 線とは何か。K線と L線で求められる遮蔽定数が異なるのはなぜか。
Q8 1s 電子の半径とエネルギーは、原子番号が大きくなるとどうなるか。
Q9 100 V で加速された e の波長を求めよ。式変形してから代入するとよい。
Q10 Li, Na, K の性質が似ている理由を、電子配置を用いて説明せよ。
Q11 K と Rb の K線の波長はそれぞれ 374.1 pm, 92.55 pm である。これらの値か
ら Ni の K線の波長を推定せよ。
Q12 シュレーディンガー方程式 Ĥにおける Ĥ, の名称と意味は何か。
Q13 長さ a の 1 次元の箱の中に閉じ込められた粒子の波動関数を固有エネルギ
ーの低い順に 3 つ図示せよ。
Q14 (n, l, m) = (1,0,0), (2,1,0) の波動関数をそれぞれ模式的に図示し、軌道とし
ての名称を書け。また、これらの量子数は何と呼ばれるか。
Q15 水素の 1s, 2s, 2pz 軌道について、動径分布 R(r)と動径分布関数 r2R2(r)を r
の関数としてグラフにせよ。特に節の数に着目せよ。
解答と解説は WebClass または http://qpcrbk.es.uec.ac.jp/の「化学概論」

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