化学徒の備忘録(かがろく)|化学系ブログ

理系の筆者が化学系の用語や論文、動画、ノウハウなどを紹介する化学ブログ

無機化学

【錯体化学】配位子場遷移と電荷移動遷移・分光化学系列

配位子場遷移と電荷移動遷移 遷移金属錯体は特有の色を示すものも多い。そのため、可視吸収スペクトルなどを測定すると、可視領域に特有の吸収が表れる。吸収は錯体の分子軌道では、電子によって占有されたエネルギー準位から空のエネルギー準位へ電子が可視…

【錯体化学】遷移金属錯体のσ結合とπ結合

遷移金属錯体の結合 金属d軌道と配位子軌道の相互作用の結果、結合性、非結合性、反結合性の錯体分子軌道が形成される。一般に配位子軌道の方が金属結合より低いエネルギー準位にあるため、結合性軌道は配位子性が大きく、非結合性および反結合性軌道は金属…

【錯体化学】配位子場理論と6配位正八面体型錯体・平面正方型錯体・ヤーンテラー効果

配位子場理論 配位子場理論は錯体の電子構造の理論として知られているものであるが、もともとはイオン結晶に関する理論である結晶場理論を錯体系に適用したものである。 6配位正八面体型錯体 遷移金属の陽イオンの5つのd軌道は縮退している。そのため、5つの…

【錯体化学】錯体・中心金属・配位子・配位数と構造の解説

遷移元素または遷移金属、は中性および陽イオン状態で不完全なd殻、またはf殻を有する金属元素である。これらの遷移元素はScからCuまでの3d元素、YからaGまでの4D元素、HfからAuまでの5d元素のdブロック元素がひとまとめになり、LaからLuまでのランタノイド…

酸化数と酸化・還元・ラティマーダイアグラム(ラチマー図)

酸化数 化合物、もしくはイオン中において、元素の電気陰性度の大小に応じて、電荷の偏りを極端にした場合の各構成原子の荷電を酸化数という。同じ原子の場合は電荷の偏りがないとみなせるため、酸化数は全体の荷電を原子数で割ったものとする。異なる原子か…

【化学基礎】分子の結合と構造に関わる有効核電荷・イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度

化合物の結合や構造は、構成している原子の引き付けやすさや、電子間反発、価電子が占める分子軌道などの電子は関与する性質によって決定される。立体因子も電子間相互作用に含めることができるため、電子因子ということもできる。 有効核電荷 一般的に価電…

【分子軌道論】結合性、反結合性軌道の解説と窒素、酸素の分子軌道例

分子軌道論の結合性軌道や反結合性軌道の意味や考え方について解説しています。 さらに窒素や酸素の分子軌道を示しています。

イオン半径比と配位数の関係

イオン半径比と配位数 一般的に1価のイオン性化合物MXの全クーロンポテンシャルエネルギーは次の式で表すことができる。 ここで、はアボガドロ定数、はマーデルング定数、{tex: R]はイオン間距離である。この式から考えると、A/R比が大きくなる構造が安定で…

格子エンタルピーとボルンハーバーサイクル

格子エンタルピーとイオン結晶の構造安定性 定温、低圧におけるイオン結晶の構造安定性は、結晶構造が各イオンから形成される際のギブズの自由エネルギー変化の大きさに依存する。しかしながら、格子形成は非常に発熱的であり、エントロピー項は相対的に無視…

低速電子線回折法(LEED)について

低速電子線回折法(Low Energy Electron Diffraction、LEED)という固体表面を測定する手法の解説です。

固体触媒と表面構造(ステップ・キンク・アドアトム・再構成・表面緩和)

固体触媒では表面が非常に重要です。その表面のモデルやステップ・キンク・アドアトムといった表面構造、再構成・表面緩和といった表面特有の現象について解説しています。

金属触媒(固体触媒)とは?表面積・形態・分散度の解説

固体触媒、特に金属触媒について担持や表面積、形態、分散度について丁寧に解説している記事です。

触媒とは?触媒の定義と求められる重要な要素

触媒の定義と触媒を考えるうえで重要な活性、選択性、寿命、環境負荷について丁寧に解説しています。

触媒の分類(不均一触媒と均一触媒、エネルギー、反応、物質)

触媒の分類 触媒は、様々な基準で分類することができる。ここでは、その分類について取り上げる。 相による分類 触媒の相から気体触媒、液体触媒、固体触媒と分類することがある。 また、触媒の反応場の相と触媒物質の相が異なる場合を不均一触媒、触媒の反…

錯体と酸化数:酸化数をつけるときのルール

錯体と酸化数 錯体では酸化数を考えることは重要である。 錯体の性質は中心金属イオンの酸化数に強く支配される。そのため酸化数で現象や性質を整理して考えることが重要となるのである。 しかしながら、酸化数を割り振るということな、任意性がある場合があ…

錯体と配位子の解説

錯体と配位子 通常のイオンとは少し異なる錯体や配位子について、わかりやすく説明していく。 まず、金属イオンは、金属イオン自身のまわりに陰イオンや中性分子を方向性をもって規則的に配列させるという性質がある。 ジアンミン銀(I)イオン[H3N-Ag-NH3]+は…

原子間の結合領域と反結合領域と共有結合をわかりやすく解説

有機化合物の骨格となる部分を形成する結合のほとんどが共有結合である。この共有結合は、2つの原子の間で、それぞれの価電子を互いに共有してできた結合である。 この価電子の共有によって結合ができるということについて、もう少し深くわかりやすく考えて…

金属錯体:ジアンミン銀イオン

ジアンミン銀イオン 塩化銀 (AgCl) は硝酸銀水溶液と塩化ナトリウム溶液を混合したときに生じる白色の沈殿である。塩化銀は水にはほとんど溶けない。しかし、アンモニア水には溶けてジアンミン銀イオン [Ag(NH3)2]+を形成する。このイオンは中心原子が銀イオ…

【高校化学】還元剤・酸化剤総まとめ

高校化学で登場する還元剤と酸化剤について表にまとめました。 還元剤:電子(e-)を放出 還元剤総まとめ表 還元剤は電子を放出して、他の物質を還元する物質です。ある物質を還元するとき、還元剤自身は酸化されます。 酸化剤:電子(e-)を吸収 酸化剤総まとめ…

【化学クイズ】基準となる原子量が変わったら実際の値はどう変わる?

化学クイズ たまには息抜きに化学のクイズなどいかがですか? 原子量がもし変化したら、実際の数値はどのように変化するかを考えてみる。 ここでは12C = 12を12C = 24として考えてみよう。このとき、 12C の原子1個の質量 (g) 気体定数 純水のpH このとき上…

結晶場理論の考え方と電子の高スピン・低スピン配置

結晶場とは 原子中の電子軌道 s軌道 p軌道 d軌道 八面体配位と四面体配位 球の中心に陽イオンがある場合 八面体配位の場合 四面体配位の場合 d軌道への電子配置 結晶場とは 結晶中の原子やイオンの電子にはたらく力の場(特に電場)のことを結晶場という。結晶…

触媒毒:触媒反応を阻害する物質

触媒毒とは 触媒毒は触媒の活性部位に触媒反応の反応分子より強く結合し、微量存在するだけで触媒作用を妨げる物質のことである。 触媒調製用原料や触媒反応原料中に含まれる場合には、あらかじめ触媒毒を除去しておくことが好ましい。また、反応の副生成物…

SMSI効果:水素や一酸化炭素の吸着量の減少

SMSI効果とは SMSI (strong metal support interaction) 効果とは、ある条件を満たした触媒の室温での水素や一酸化炭素 (CO) の吸着量が著しく減少する効果のことである。 このSMSI効果はTiO2、Nb2O5、V2O5、CeO2、ZrO2などの易還元性酸化物担体にPtやPd、Rh…

酸化数・酸化数の規則・表記方法

酸化数 酸化数とは、物質中のそれぞれの原子に対する酸化の状態を表す数値である。 酸化数が負の値の場合、中性の原子よりも電子を得ている状態となる。また、酸化数が正の値の場合、中性の原子よりも電子を失っている状態となる。 また、酸化数が増加した原…

3つの中和:酸と塩基・正と負の電荷・毒素と抗体

3つの中和 一般的に異なる性質をもつものが混ざり、互いの性質を消しあうことを中和という。特に化学では、酸と塩基の中和、正の電荷と負の電荷の中和、毒素と抗体の中和という意味で使われることがある。 酸と塩基の中和 酸と塩基が反応し、酸の酸性、塩基…

電子殻:同じ量子数をもつ電子

電子殻とは 電子殻とは、原子を構成する核外電子の中で、同じ量子数をもつ電子の群のことである。 電子殻という考え方は、原子を、卵のように中央の正電荷をもつ原子核(卵の黄身)と、そのまわりに電子の存在する場所が殻のようにある原子模型を考えている。 …

超ウラン元素:自然界に存在しない元素

超ウラン元素 地球上に存在する元素のうち、自然界に存在する元素は、原子番号92のウラン(U)までであるといわれている。 この原子番号92のウランよりも原子番号の大きい元素を超ウラン元素という。原子番号92のウラン以降の元素は、日本で話題になった原子番…

原子番号:原子核中の陽子の数

原子番号とは 原子番号とは原子核中の陽子の数である。 原子は陽子と中性子から構成されている原子核と、その周りに存在する電子によって構成されている。 このうち、陽子の個数が原子番号である。つまり、原子核中の正電荷の数が原子番号であるということも…

σ結合とπ結合とδ結合

共有結合とσ結合・π結合・δ結合 有機物を構成する結合は、ほとんどが共有結合である。共有結合とは、結合する2つの原子が、互いに1つずつ電子を出し、その2つの電子を結合電子雲とする結合である。 簡単にいうと、2つの原子に対して、電子雲がのりとして接着…

ヤーン・テラー効果とレナー・テラー効果

ヤーン・テラー効果 (Jahn-Teller effect) ヤーン・テラー効果 (ヤーンテラー効果、Jahn-Teller effect) とは、非直線性多原子分子や固体内の原子団において、原子配列が正多角形や正多面体などの高い対象性をもつ場合に、電子状態が縮退することがあるが、…