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【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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化学 高校生

化学基礎の問題です。計算方法、解き方がわかりません。教えて下さい。

ed R5.5.17 [1年化学基礎 1学期中間試験 問題用紙 2枚目 HRNO NAME 5. 以下の問いに答えよ。 11点 水素にはH,2H, 酸素には160 70 の同位体が存在する。 これらの原子を組み合わせ ると、何種類の水分子H2O ができるか。 また, これらの水分子の中で、2番目に原子の質量数 の和が大きいものに含まれる中性子の総数を答えよ。 各2点 AとBはある元素の同位体である。 Aの原子番号はZ, AとBの質量数の和は2m, A の 中性子の数はBより2n大きい。 以下の問いに答えよ。 ①B の電子の数とAの中性子の数を, Z,m,nを用いて表せ。 各2点 ②mが36.nが1. 中性子の数の和が38のときの元素は何か, 元素記号で答えよ。 3点 以下の問いに答えよ。 9点 原子から最初の1個の電子を取り去るために必要な最小のエネルギーを, 第一イオン化エネル ギーという。そこからさらに2個目の電子を取り去るために必要なエネルギーを第二イオン化エ ネルギーといい、以下同様に第三、第四、・・・第nイオン化エネルギーと定義される。 A 第二イオン化エネルギー 第一イオン化エネルギー 520kJ/mol Li 7299kJ/mol Li+ (a) (b) (d) (e) Li²+ 次の表は元素 (a)~ (g) のイオン化エネルギーの値 〔kJ/mol] を示したものである。 E1, E2.... Egは それぞれ第一,第二,・・・第八イオン化エネルギーを表し, 原子番号は(a) から (g) の順に大きくなる。 (a) は Li であり, E, と E2の差が特に大きい。 これは Li の最外殻電子が1個であるためである。 Li から電子を1個取り去ると, 貴ガス元素と同じ電子配置になるため、 第一イオン化エネルギーは小 さい。 一方で第二イオン化エネルギーは、 安定な電子配置から2個目の電子を取り去るのに必要な エネルギーなので、 大きい。 また, (g) はPであることがわかっており, Li のE2とE2の差と同様に、 EsとE6 の差が特に大きい。 第三イオン化エネルギー 11817kJ/mol En Ea Ea EA Es 520 7299 11817 900 1757 14851 21009 1403 2856 4579 7476 9446 53274 64368 1681 3375 8409 11024 15166 17870 92050 6051 7734 10542 13632 17997 21077 23659 738 1451 (f) 787 1577 3232 4356 16093 19787 23789 29256 (g) 1012 1903 2912 4957 6275 21271 25401 29858 単位: kJ/mol Es ET Es (1) (b)は何の元素か。 最も適当なものを次の①~⑤のうちから一つ選べ。 3点 ① He ② Be 3 C 4 F 5 Ne (2) (c)~(g) のうち、 17族元素であるものはどれか, (a)~(g) のうちから一つ選べ。 3点 (3) (c) ~ (g) のうち, (b)と同じ族に属する元素はどれか, (a)~(g) のうちから一つ選べ。 3

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化学 高校生

化学基礎の問題です。計算方法、解き方、が分かりません。やり方を教えていただきたいです。

R5.5.17 1年化学基礎 1学期中間試験 問題用紙 2枚目 HRNO NAME 5. 以下の問いに答えよ。 11点 水素には'H,2H, 酸素には160 170 180 の同位体が存在する。 これらの原子を組み合わせ ると、何種類の水分子 H2O ができるか。 また,これらの水分子の中で、2番目に原子の質量数 の和が大きいものに含まれる中性子の総数を答えよ。 各2点 AとBはある元素の同位体である。 A の原子番号はZで、AとBの質量数の和は2m, A の 中性子の数はBより2n 大きい。 以下の問いに答えよ。 B の電子の数とAの中性子の数を,Z,m,nを用いて表せ。 各2点 mが36,nが1, 中性子の数の和が38のときの元素は何か, 元素記号で答えよ。 3点 以下の問いに答えよ。 9点 原子から最初の1個の電子を取り去るために必要な最小のエネルギーを, 第一イオン化エネル ギーという。そこからさらに2個目の電子を取り去るために必要なエネルギーを第二イオン化エ ネルギーといい、以下同様に第三、第四、第nイオン化エネルギーと定義される。 第二イオン化エネルギー 7299kJ/mol Li+ 第一イオン化エネルギー 520kJ/mol (a) (b) (c) (d) 次の表は元素 (a)~(g) のイオン化エネルギーの値 〔kJ/mol] を示したものである。 E1, Ez.... Egは それぞれ第一,第二,・・・第八イオン化エネルギーを表し, 原子番号は(a) から (g) の順に大きくなる。 (a) は Li であり, E, とE2の差が特に大きい。 これは Li の最外殻電子が1個であるためである。 Li から電子を1個取り去ると、 貴ガス元素と同じ電子配置になるため、 第一イオン化エネルギーは小 さい。 一方で第二イオン化エネルギーは、安定な電子配置から2個目の電子を取り去るのに必要な エネルギーなので, 大きい。 また, (g) はPであることがわかっており, LiのE, とE2の差と同様に, E5とEの差が特に大きい。 (e) (f) E₁ 520 900 1403 E₂ Ea 7299 11817 1757 14851 21009 2856 3375 1451 1577 EA 第三イオン化エネルギー 11817kJ/mol Lj2+ Es 1681 738 787 1012 1903 2912 4957 Ea En Es 4579 7476 9446 53274 64368 92050 6051 8409 11024 15166 17870 17997 21077 23659 7734 10542 13632 3232 4356 16093 19787 23789 29256 6275 21271 25401 29858 単位 : kJ/mol (1) (b) は何の元素か。 最も適当なものを次の①~⑤のうちから一つ選べ。 3点 ① He ② Be 3 C 4 F 5 Ne (2) (c) ~ (g) のうち, 17族元素であるものはどれか , (a)~(g)のうちから一つ選べ。 3 (3) (c) ~ (g) のうち, (b)と同じ族に属する元素はどれか, (a) ~ (g) のうちから一つ選

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