基礎無機化学小テスト No.2

基礎無機化学小テスト No.2-6（H27.6.8）解答例
１．「ハミルトン演算子」の英語名を記せ．
Hamiltonian operator
２．「遷移元素」の英語名を記せ．
Transition elements
３．「励起状態」の英語名を記せ．
Excited state
４．ラザフォードはどのような実験のどのような結果から
原子核が原子の中心の極めて狭い空間にあると結論
づけたのか．
金箔にα線をぶつけ，そこから散乱されるα粒子の方
向を測定した．極めて希な確率で後方に散乱される粒
子を観測し，土星型原子構造を導いた．
５．最大スピン多重度にするとはどういうことか何か説
明せよ．
2S+1（スピン多重度）を最大にするとは，エネルギーが
等しい複数の軌道に複数の電子を収容する際には，で
きるだけ異なる軌道にスピンを揃えて電子を収容しなけ
ればならないことである．
６．量子力学における波動関数は何を表わすものか．
古典論的には波の振幅に相当するものであるが，量子
力学では，物質が持つ物質波の振幅を表わし，その自
乗が物質の存在確率に対応するものと解釈されてい
る．
７．軌道の形を図示せよ．軸の方向と波動関数の符
z
号も記すこと．
+
+
y
x
８．軌道の形を図示せよ．軸の方向と波動関数
z
の号も記すこと．
-
+
+
-
y
x
９．軌道の形を図示せよ．軸の方向と波動関数の符
z
号も記すこと．
+
x
+
y
１０．3+の酸化状態が安定な p-ブロック元素は何族か，
またその元素を 3 つ以上挙げよ．
13 族，B，Al，Ga
１１．2-の酸化状態が安定な p-ブロック元素は何族か，
またその元素を 3 つ以上挙げよ．
16 族，O，S，Se，Te
１２．2+の酸化状態が安定な s-ブロック元素は何族か，
またその元素を 3 つ以上挙げよ．
2 族，Be，Mg，Ca，．．．
学籍番号＿＿＿＿＿氏名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
１３．次の元素の電子配置を示せ．
(1) Al
[Ne]3s23p1
(2) As [Ar]4s23d104p3
(3) Cr
[Ar]4s13d5
１４．次の元素の電子配置を示せ．
(1) S
[Ne]3s23p4
(2) K
[Ar]4s1
(3) V
[Ar]4s23d3
１５．次の元素の電子配置を示せ．
(1) Si
[Ne]3s23p2
(2) Ga [Ar]4s23d104p1
(3) Cu [Ar]4s13d10
１６．次の遷移元素イオンの全スピン角運動量 S(=Σmsi)
を計算せよ．
(1) Cr3+ [Ar]3d3 より S=3x1/2=3/2
(2) Co2+ [Ar]3d7 より S=3x1/2=3/2
(3) Cu2+ [Ar]3d9 より S=1/2
１７．次の遷移元素イオンの全スピン角運動量 S(=Σmsi)
を計算せよ．
(1) V2+ [Ar]3d3 より S=3x1/2=3/2
(2) Fe2+ [Ar]3d6 より S=4x1/2=2
(3) Cu+ [Ar]3d10 より S=0
１８．次の遷移元素イオンの全スピン角運動量 S(=Σmsi)
を計算せよ．
(1) Ti3+ [Ar]3d1 より S=1/2
(2) Mn3+ [Ar]3d4 より S=4x1/2=2
(3) Cu3+ [Ar]3d8 より S=2x1/2=1
１９．速度 V(kms-1)の酸素分子の物質波の波長（m）を
求めよ．ただし， MO=16 （ gmol-1 ），アボガドロ数 NA
（mol-1 ），kgms-2=N、Nm=J，Plank 定数(h)の単位は Js
（全員解答）．
２０．動径分布関数は， ! " #!" として定義される．な
ぜ ! " の係数があるか，簡単に説明せよ．（全員解答）
R(r)2 は原子核から r の距離にある点における電子密度
を表わしている．r の距離の全方向にわたる電子密度は
r を半径とする球面積を掛ける必要がある．

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