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化学 高校生

赤線部がよく分かりません。 分子の形を決定する要因としては、主に電子対が関係していて、不対電子はあまり関係がないということでしょうか?

1 物質の構成粒子とその結合一9 分子の炭素原子間の最近接距離を求めよ。 また,求めた距離を, AやBにおける炭 素原子間や Ceo 分子内の炭素原子間の距離と比較し, 隣接する Cso 分子の炭素原子 間に働く力の強さを予測せよ。 (学習院大) 8. 分子の形と分子結晶 次の文章を読み, 問ア~エに答えよ。 (C3D12.0, O=16.0, Na=6.02×10%/mol, V2=1.41, /3 =1.73) の多くの分子やイオンの立 体構造は,電子対間の静電気 的な反発を考えると理解でき る。例えば, CH。 分子は, 炭 素原子のまわりにある四つの 共有電子対間の反発が最小に なるように,正四面体形とな る。同様に, H0分子は, 酸 素原子のまわりにある四つの 電子対(二つの共有電子対と二つの非共有電子対)間の反発によって, 折れ繊形となる。 電子対間の反発を考えるときは, 二重結合や三重結合を形成する電子対を一つの組とし て取り扱う。 例えば, CO2分子は, 炭素原子のまわりにある二組の共有電子対(二つの C=O 結合)間の反発によって, 直線形となる。 多数の分子が分子間力によって引き合い, 規則的に配列した固体を分子結晶とよぶ。 例えば、COaは低温で図に示す立方体を単位格子とする結晶となる。 図の結晶中で, CO。分子の炭素原子は単位格子の各頂点および各面の中心に位置し, する CO,分子の炭素原子に近づくように位置している。 ア いずれも鎖状の HCN 分子および亜硝酸イオン NO2" について, 最も安定な電子配 置(各原子が貴ガス(希ガス)原子と同じ電子配置)をとるときの電子式を以下の例 にならって示せ。等価な電子式が複数存在する場合は, いずれか一つ答えよ。 : 炭素原子 0:駿素原子 図(左)CO。の結品構造の模式図。 (右)分子の大きさを考慮して描いた CO,の結晶構造。 酸素原子は隣接 (例) 6:C:6 |H9H イ 下線部Dの考え方に基づいて, 以下にあげる鎮状の分子およびイオンから, 最も安 定な電子配置における立体構造が直線形となるものをすべて選べ。 N HCN NO NO. O。 ウ 図に示す CO: の結晶について, 最も近くにある二つの炭素原子の中心間の距離が 0.40nm であるとする。このとき, cOzの結晶の密度は何g/cm°か, 有効数字2桁 で答えよ。 エ 下線部②について, CO: の結晶中で, 隣り合う cO:分子の炭素原子と酸素原子が近 づく理由を、電気陰性度に着目して説明せよ。 (東京大) 9は 題6 の後にあります。

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物理 大学生・専門学校生・社会人

力学・剛体の問題です。 (1),(2)は恐らくこれかな?という解を求めましたが、(3)以降が分かりません。

以下の問1, II に答えよ。 zA I. 質量m、半径r、厚さ、高さんの密度が一様な剛体とみなせる円 筒(図1)が、水平な床の上を初速度の大きさ 、初角速度の大きさ woで投げ出され、倒れずに滑っていく運動を考える。円筒底面の中 心を原点とし、円筒とともに移動する座標系のz, y, z 軸および偏角 9を図1のように定義する。y軸の正の向きは常に円筒の進行方向と する。偏角0の位置にある円筒底面が床から受ける単位面積あたり の垂直抗力の大きさ N(0) と動摩擦力の大きさ F(6) の間には、μを 動摩擦係数として比例関係 F(6) = μN(0) があるとする。 b 図1 重力加速度の大きさをgとし、重力はz軸の負の向きに働く。また,円筒の厚さ6は半径rよ り十分小さいとする。空気抵抗の影響は無視して、投げ出された円筒の運動に関する以下の問 いに答えよ。 まず、回転させないで円筒を投げ出す場合 (wo = 0) を考える。 (1) 投げ出した円筒の底面全体が受ける垂直抗力および動摩擦力の大きさを求めよ。 (2) 投げ出した円筒が動摩擦力を受けて静止するまでの距離を求めよ。 (3) 円筒に働く慣性力による原点まわりのトルクの大きさを求めよ。 (4) 投げ出した円筒が床の上を滑っているとき、円筒底面に働く垂直抗力は一様ではない。円 筒の前方(0 =T/2付近)と後方 (0 = ーT/2付近)のどちらの垂直抗力が大きいか、理由と ともに答えよ。 以下では、円筒底面に働く単位面積あたりの垂直抗力の大きさが N(0) = a+ Bsin0 と表せる と仮定する。ここでa,Bは定数とする。 (5) 垂直抗力による原点まわりのトルクの大きさをa, 8, r, bのうち必要なものを用いて表せ。 (6) 円筒が倒れずに滑っていくための条件をん, r, uを用いて表せ。 次に、右回り(z軸の正の向きから見て時計回り)に回転させて円筒を投げ出す場合(wo 0) を 考える。 (7) この円筒のz軸まわりの慣性モーメント「および円筒とともに移動する座標系での投げ出 した直後の運動エネルギーを求めよ。 (8) 円筒底面に働く動摩擦力の0依存性により、円筒の軌道は曲がる。その曲がる向きを理由 とともに答えよ。

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