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量子化学クソ難しすぎワロタｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ
- 1 ：あるケミストさん：2012/01/19(木) 15:43:28.09 .net
- 波動関数とか意味ワカンネｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ
- 544 ：あるケミストさん：2018/12/02(日) 14:00:42.59 .net
- ﾍｪｰﾗﾛﾛｫｰﾙﾉｫｰﾉﾅｰｧｵｵｫｰ
- 545 ：あるケミストさん：2018/12/06(木) 19:14:11.37 .net
- iPs細胞さん、stapと同じ捏造技術だったwwww
ww
https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/other/180122-181000.html
土人は捏造とパクリしかできないゴキブリ民族wwwwwwwww中国にパクられるうううう←パクリの総本山がレッテル貼るこの猿知恵www偽術はぱくれねーだろ池沼wwwwwwwww
日本は技術パクリ捏造国家でしたーwwwww
ネトウヨ半泣き嗚咽脊髄崩壊wwwwwwwwwwwww
さっさと死ね捏造ゴキブリ共wwwwwwwww
- 546 ：あるケミストさん：2018/12/06(木) 19:14:26.28 .net
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- 547 ：あるケミストさん：2018/12/15(土) 09:54:38.88 .net
- 変造500ウォンが良貨を駆逐した結果。
ラオスのダム決壊で再認識…韓国“ポンコツ”技術、過去にも死傷者出す事故続発 識者「背景に見かけ重視の国民性」
http://www.zakzak.co.jp/soc/news/180804/soc1808040009-n1.html?ownedref=not%20set_not%20set_newsRelated
決壊ダムは最古の工法だった…ラオス激怒、韓国企業に特別補償要求へ
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http://www.zakzak.co.jp/soc/news/180802/soc1808020004-n1.html?ownedref=not%20set_not%20set_newsRelated
ケンチャナヨ精神と謝罪しないことが韓国の常識 ラオスのダム決壊
http://www.zakzak.co.jp/soc/news/180811/soc1808110004-n1.html?ownedref=not%20set_not%20set_newsTop
【スクープ最前線】手抜き、逃げ出し…ラオス・ダム決壊は韓国経済“破綻の引き金”
海外受注は激減濃厚 「日本より安く、短期で」と強引に…
http://www.zakzak.co.jp/soc/news/180731/soc1807310004-n1.html?ownedref=not%20set_not%20set_newsRelated
背乗り在日 安田ウマル純平 FakeJapanase
http://livedoor.blogimg.jp/hatima/imgs/7/2/726ea823.jpg
BKM 豚キムレイシスト団
https://news.yahoo.co.jp/byline/furuyatsunehira/20181112-00103804/
https://www.cnews.fr/monde/2018-11-12/un-chanteur-du-groupe-de-k-pop-bts-fait-polemique-en-portant-un-chapeau-nazi-799939
https://i2.wp.com/mera.red/wp/wp-content/uploads/2015/06/img41317318zik1zj.jpeg?fit=436%2C250&ssl=1
- 548 ：あるケミストさん：2018/12/24(月) 16:10:20.73 .net
- >>543
Memo.
CH4
C(2p) + H -14.3 eV (1t_2)
C(2s) + H -23.0 eV (2a_1)
(XPSデータ)
CO2
C(2p) + O -10.7 eV
C(2s) + O -19.4 eV
C2
C(2p) -11.79 eV
C(2s) -19.20 eV
(http://ja.wikipedia.org/wiki/分子軌道ダイヤグラム )
C原子のIP
C(2p) -11.266 eV
(理科年表)
軌道エネルギーの差 7.5～8.7 eV
- 549 ：あるケミストさん：2018/12/25(火) 05:20:15.36 .net
- >>543
XPSのデータはかなり古そうです。（挿入図が手書きです。）
電子エネルギーの校正方法も古いんぢゃね？
- 550 ：あるケミストさん：2018/12/27(木) 03:02:58.03 .net
- >>543
混成軌道は、複数の電子軌道を「混ぜて」作られた軌道のことであり、実在はしないが有機化学の反応を考える上で都合が良い考え方であるため頻繁に用いられる。
http://medi-information.com/?p=1487
遷移金属錯体の配位子場（摂動電場）による軌道の変形はd-偏極関数で近似されるが、3d-A.O. とは別物である。
E. Magnusson: "Hypercoordinate molecules of second-row elements: d functions or d orbitals?"
J. Amer. Chem. Soc., １１２: p.7940-7951 (1990)
>>548
軌道混成理論によると、メタン中の価電子はエネルギー的に等しくなければならないが、メタンの光電子スペクトルは 12.7 eV（1つの電子対）と23 eV（3つの電子対）の2種のバンドを示す。
http://ja.wikipedia.org/wiki/混成軌道
- 551 ：あるケミストさん：2018/12/31(月) 10:22:20.45 .net
- >>545 >>546
炭素などの混成原子軌道は Error ではあるが、捏造とまでは言えんのじゃねゑか？
- 552 ：あるケミストさん：2019/01/06(日) 23:38:05.60 .net
- >>549
C-1s ピークを 284.6 eV とする方法などがあります。詳細は文献を参照。
P.Swift: Surf. Interface Anal., Vol.４, p.47 (1982)
S.Kohiki and K.Oki: J. Electron Spec. Relat. Phenom., Vol.３３, p.375 (1984)
T.L.Barr and S.Seal: J. Vac. Sci. Technol. A, Vol.１３, p.1239 (1995)
これも環境により わずか乍らシフトします。(＜0.5 eV)
- 553 ：あるケミストさん：2019/01/07(月) 00:06:38.98 .net
- >>552
炭素原子から電子が取られると、電子間反発が減るぶん、1sの結合エネルギーが増えたと考えてよい。
電子を受け取る場合は、この逆だと考えればよい。
この内殻のエネルギー準位のシフトを大まかにでも理解しておけば、XAFSでのピーク位置でも電子の授受の議論が可能になる。
XPSとXAFSでケミカルシフトを互いに確認しながら学会や論文で報告している著名な先生もいる。
らしい。
- 554 ：あるケミストさん：2019/01/18(金) 06:55:58.98 .net
- >>548
Memo.
・結合解離エネルギー (25℃)
CH4 → H + CH3 4.50 eV
CH3 → H + CH2 4.78 eV
CH2 → H + CH 4.425 eV
CH → H + C 3.51 eV
NH3 → H + NH2 4.48 eV
NH2 → H + NH 4.02 eV
NH → H + N 3.65 eV
OH2 → H + OH 5.17 eV
OH → H + O 4.425 eV
FH → H + F 5.89 eV
・結合エネルギー（H1個あたり)
CH4 4.30 eV
NH3 4.05 eV
OH2 4.80 eV
FH 5.89 eV
・結合距離と結合角
C-H 0.10870 nm ∠HCH 109.47ﾟ
N-H 0.1012 nm ∠HNH 106.7ﾟ
O-H 0.09575 nm ∠HOH 104.51ﾟ
- 555 ：あるケミストさん：2019/01/20(日) 07:33:26.19 .net
- C-C結合よりもC-H結合の方が安定（エネルギー準位が低い)
>>554
炭素の A.O.(2s,2p) のエネルギーは他のCやHと結合することで低下するが、
C-C よりも C-H の方がより大きく低下する。
エネルギー準位（2s,2p)
1級C < 2級C < 3級C < 4級C
カルボカチオンの正電荷は
1級C → 2級C → 3級C
に移る。
- 556 ：あるケミストさん：2019/01/20(日) 19:13:02.13 .net
- 内木志
- 557 ：あるケミストさん：2019/01/20(日) 19:13:30.81 .net
- 梅山恋和
- 558 ：あるケミストさん：2019/01/21(月) 20:48:37.06 ID:4aUnsUC00
- https://duga.jp/ppv/mklegend-0010/
- 559 ：あるケミストさん：2019/01/23(水) 04:05:14.77 .net
- 〔例〕不飽和C=C（アルケン）へのHXの付加
酸性の下では C=C のπ電子(2p_z)が H+ に配位します。(3中心2電子結合)
この電子対は電子エネルギーの低い
1級C > 2級C > 3級C
に移行して C-H結合となります。
反対側Cに正電荷が残ります。････ カルボカチオン
それと X- が結合して完結します。
X・ラジカルは、電子エネルギーの低い
1級C > 2級C > 3級C
に電子を供与して結合します。
反対側Cがラジカルとなります。
それと H・ラジカルが結合して完結します。
生成物だけ見れば逆ですが、中身は同じことですね。
合わせて「マルコフニコフ則」と呼ぶのが良いと思いますが･･･
- 560 ：あるケミストさん：2019/01/23(水) 04:38:30.54 .net
- では、イオン付加で >>559 と逆向きに付加することはできないでしょうか？
〔例〕不飽和C=C（アルケン）のヒドロホウ素化
H+ の代わりに H3B (H2B+) を使います。
BはHよりも電気陽性です。
C=Cのπ電子(2p_z)はBに配位します。(3中心2電子結合)
そしてこの電子対は電子エネルギーの低い
1級C > 2級C > 3級C
に移行して C-BH2 となります。
反対側Cに正電荷が残ります。
それと H- が結合します。
このあと -BH2 を酸化して -OH に替えれば完了です。
- 561 ：あるケミストさん：2019/01/23(水) 05:06:19.19 .net
- カルボカチオンの電荷の移動には、一部の「基」の移動を要することもあります。（Wagner-Meerwein転位）
電子供与性の基が転位しやすく
フェニル、ヴィニル > 3級アルキル > 2級アルキル > 1級アルキル > H
となります。(結合解離エネルギーと逆？)
- 562 ：あるケミストさん：2019/01/24(木) 04:19:38.75 .net
- 脂肪族化合物では、
C-2p 電子は、他のC-2p や H-1s と共有結合します。
結合性軌道のエネルギーは、両方のA.O.より低くなります。(σ結合)
〔尤も、それらがかけ離れていると 殆ど変わりませんが。〕
H-1s は C-2p より 2～3eV 低いため、C-C よりも C-H の方がエネルギー低下が大きくなります。
C-2p の軌道エネルギーは、H-1s と結合する度に低くなります。
軌道エネルギー 1級C < 2級C < 3級C
C-2s 電子どうしも共有結合し、軌道エネルギーが下がります。(σ結合)
・イオン化エネルギー
H-1s 13.598 eV
C-2p 11.266 eV
C-2s 24.383 eV
- 563 ：あるケミストさん：2019/01/26(土) 03:01:32.44 .net
- >>551
炭素の化学結合の相棒が正四面体の頂点に並ぶ（不斉炭素原子）ことは ファント・ホッフ と ル・ベル により独立に提唱され、
パストゥールが発見していた光学異性体を説明することができました。(1874)
J. H. ファント・ホッフ (1852-1911) オランダの化学者。ケクレ、ウルツに師事。第1回ノーベル化学賞(1901)
J. A. ル・ベル (1847～1930) フランスの化学者。ウルツに師事。
- 564 ：あるケミストさん：2019/01/26(土) 04:17:15.96 .net
- G．N．ルイスは電子対の共有による結合を提唱しました。(1916)
単結合 ＝ 1電子対の共有
ここでは「全軌道を合わせて１電子対」と解釈して、価電子と呼びます。
共有結合（covalent bond)
Valence Bond 法（VB法）の根拠
- 565 ：あるケミストさん：2019/01/26(土) 05:00:10.54 .net
- VB法では････
・原子間の相互作用によって価電子の軌道エネルギーが遠ざかります。
・電子は2つともエネルギーの低い「結合性軌道」に入ります。
・その結果、電子は両原子に共有されます。
(→ VB法 >>538 >>539 >>540)
(例) 水素 H2
ハイトラー・ロンドンの理論 (1927)
(例) メタン CH4
Hは正四面体の頂点に並ぶ。 C-H は単結合している。
⇒ C→H方向に伸びたA.O.があるはず
⇒ 2s-A.O. と 2p-A.O. が混成する（ポーリング,1930)
- 566 ：あるケミストさん：2019/01/27(日) 04:22:56.38 .net
- >>487
角運動量L_m が保存する ⇔ 空間が x_m軸のまわりの回転対称性をもつ
[L_z, ψj(x,t)] = i(∂/∂φ)ψ_j(x,t)
∴ L_z → -ih' (∂/∂φ)
「対応原理」とも云う。
- 567 ：あるケミストさん：2019/01/27(日) 10:51:44.03 .net
- >>555
C-2sの軌道エネルギーは他のC-2sと結合する度に低くなります。
軌道エネルギー 1級C > 2級C > 3級C
(C-2pの場合と逆ですね。）
- 568 ：あるケミストさん：2019/01/28(月) 03:26:04.13 .net
- >>567
2s軌道は指向性に乏しいから、重なり積分で比べると、2p軌道ほどは低下しないんぢゃね？
2重結合、3重結合になると核が接近するので増大するのかな。
- 569 ：あるケミストさん：2019/01/28(月) 06:04:22.72 .net
- >>568
2s軌道は電子2個で閉殻(quench)してるから、エネルギーは変わらないね。結合には寄与しない？
- 570 ：あるケミストさん：2019/01/28(月) 07:09:56.65 .net
- >>540
(例) N-H
H-1s -13.598 eV (IP)
N-2p -14.534 eV (IP)
NH 反結合軌道
-13.0 eV
NH 結合性軌道
-15.1 eV
アトキンス「物理化学(上)」第8版にある。図10.26-28 図10.33-34
>>555
「C-C結合はなぜC-H結合よりも弱いのか」
北教大 紀要 自然科学編, Vol.６７, No.1, p.5-12 (2016/Aug)
http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/8050
>>562
・イオン化エネルギー
H-1s 13.598 eV
B-2p 8.298 eV
C-2p 11.261 eV
N-2p 14.534 eV
O-2p 13.618 eV
F-2p 17.422 eV
Ne-2p 21.565 eV
1 eV = 96485 J/mol
- 571 ：あるケミストさん：2019/01/29(火) 10:09:14.96 .net
- >>554 >>555 (追加)
・H－C 結合解離エネルギー
H－CCH 5.18 eV アセチレン
H－CH2･ 4.78 eV メチル（ﾗｼﾞｶﾙ）
H－Ph 4.77 eV ベンゼン
H－CHCH2 4.715 eV エチレン
H－Me 4.50 eV メタン
H－Et 4.27 eV エタン
H－CH2OH 4.07 eV メタノール
H－CMe3 4.01 eV iso-ブタン
・C－C 結合解離エネルギー
Me－Me 3.815 eV エタン
Me－Et 3.70 eV プロパン
Me－COMe 3.68 eV アセトン
Me－CH2OH 3.63 eV エタノール
Me－CMe3 3.565 eV neo-ペンタン
Et－Et 3.585 eV n-ブタン
- 572 ：あるケミストさん：2019/01/30(水) 02:08:37.88 .net
- >>569
2s電子が結合に殆ど寄与しないとすると、価電子は 2p だけ。
C： 2p^2
N： 2p^3
O： 2p^4
F： 2p^5
Ne： 2p^6 (満席)
2p-AO は3つですから、電子は6個までしか入れません。
AO が共有結合して MO に変わっても、電子が2つしか入れないことは変わりません。（パウリの原理）
- 573 ：あるケミストさん：2019/01/30(水) 02:43:44.09 .net
- >>563
H．エミール･フィッシャー (1852/10/09～1919/07/15)
グルコン酸とマンノン酸の間でのエピ化により、糖類の立体的･異性体的性質を明らかにした。(1890)
既知の糖類の立体構造をすべて明らかにした。（1891-1894） ････ フィッシャー投影式を使用
これにより不斉炭素原子の存在が証明された。
第2回ノーベル化学賞（1902）
- 574 ：あるケミストさん：2019/01/30(水) 05:46:18.10 .net
- >>570
N-H 結合解離エネ 3.65 eV >>554
なら、
N-H 結合性軌道 -15.89 eV
ぢゃね？（2電子の平均)
- 575 ：あるケミストさん：2019/01/30(水) 09:19:07.46 .net
- Memo.
・結合性軌道エネルギー
H2 -15.857 eV
(H2)+ -16.285 eV
(H3)+ -16.71 eV 反結合 -2.315 eV
O3 -15.17 eV
O2 -16.18 eV
・イオン化エネルギー(IP)
H 13.598 eV
H2 15.43 eV
O 13.618 eV
・結合解離エネルギーDo
H－H+ 2.687 eV (De = 2.791 eV)
H－H 4.519 eV (De = 4.751 eV)
H2－H+ 4.2～4.5 eV
O＝O 5.12 eV
O－O2 1.08 eV
・結合距離および結合角
H－H+ 0.1057 nm
H－H 0.074166 nm
H2－H+ 0.090 nm 正三角形(60ﾟ) *
O－O 0.1207 nm
O-O-O 0.1278 nm ∠OOO = 116.8ﾟ
F-H 0.0917 nm
*) P.Drossart et al.: nature, ３４０, p.539 (1989) 木星大気の電離層
- 576 ：あるケミストさん：2019/01/31(木) 11:09:29.18 .net
- >>572
「低温ではエネルギー的に最安定な状態が実現する」という観点〔構成原理〕からは、
価電子は HOMO (2p殻) だけになる。
結合に殆ど寄与しない 2s殻まで入れる(ポーリング)のはおかしい････
- 577 ：あるケミストさん：2019/02/09(土) 01:15:48.76 .net
- >>576
メタンのCは Hから4個の電子を受け入れ、4つのHと共有結合する、という意味で4価ですね。
しかし価電子は炭素由来の2つと合わせて6つ（3対）で、3つの C-2p に入っています。
- 578 ：あるケミストさん：2019/02/09(土) 15:44:35.96 .net
- >>575
・結合解離エネルギーDo
H－H+ 2.6505 eV (De = 2.7928 eV)
H－H 4.4781 eV (De = 4.751 eV)
O＝O 5.115 eV
・結合距離および結合角
H－H+ 0.10525 nm (H2)+
H－H 0.074144 nm H2
O＝O 0.12074 nm O2
- 579 ：あるケミストさん：2019/02/13(水) 02:11:22.22 .net
- >>577
ダイヤモンドの場合は C-2p 同士なので指向性があるのですが、やはり正４面体です。
2p軌道は格子軸に平行で、直角に重なったσ結合です。
シリコン結晶（Si-3p）の場合も同様です。
- 580 ：あるケミストさん：2019/02/13(水) 02:11:22.93 .net
- >>577
ダイヤモンドの場合は C-2p 同士なので指向性があるのですが、やはり正４面体です。
2p軌道は格子軸に平行で、直角に重なったσ結合です。
シリコン結晶（Si-3p）の場合も同様です。
- 581 ：あるケミストさん：2019/02/16(土) 04:11:42.21 .net
- 3.4 混成軌道の扱い方
Haywardの本*) に書かれた次の記述が良く混成軌道の立場を表わしている：
”混成軌道は取り扱っている原子のシュレーディンガー方程式の真の解でなく、厳密な量子論の産物とは言えない。
しかし、それらは多原子分子の形を直感的に決めるため、きわめて有効に用いられることが多い。”
* David O. Hayward: 「入門 量子化学」化学同人(京都) (2005/Apr) 立花明知 訳 161p．2592円
「あくまでも原子価結合法の立場から、結合の原子価を説明するために導入したものであることやHaywardの書いているようなことを十分説明してから、教えるべきであると思う。」
「量子化学教科書の課題」 工学教育
http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/52980/8/vol60_04_20.pdf
- 582 ：あるケミストさん：2019/02/16(土) 04:13:55.48 .net
- 多原子分子の形を正しく決めるには、原子を動かしてエネルギーが下がる所に置くべきでしょう。
結合の原子価というのは、受入れ可能な電子の数、空席の数、閉殻するのに足りない電子の数ですね。
p軌道の場合は6個(3対)で閉殻なので
原子価 = 6 - (自前の電子の数)
具体的に云うと >>572
B: 5価
C: 4価
N: 3価
O: 2価
F: 1価
Ne: 0価 = 閉殻（相互作用で軌道が分裂しても全エネルギーは変わらない。)
→混成原子軌道とは無関係
- 583 ：あるケミストさん：2019/02/16(土) 18:31:44.26 .net
- >>564
メタンのCは、3つの電子対(MO)で4個の水素と結合している。
しかし 3つのMO と 4本のstick を対応させるのは無理だ。。。
- 584 ：あるケミストさん：2019/02/17(日) 03:22:41.46 .net
- 諸熊流量子化学の受け売りひたすらコピペしてる時点でお察しだから真に受けるなよ…
いや諸熊大先生は偉大だけど
- 585 ：あるケミストさん：2019/02/17(日) 13:04:13.55 .net
- せめてトリップつけてくれたらNGしやすいのに
- 586 ：あるケミストさん：2019/02/18(月) 02:29:02.63 .net
- >>582
それはルイス酸の価数ですね。
- 587 ：あるケミストさん：2019/02/18(月) 02:45:04.99 .net
- >>552 >>553
「表面汚染炭化水素」とか言われる物があるが、堆積層の厚みに依ってシフトするらしい。
あまり当てにならんと思うよ。
- 588 ：あるケミストさん：2019/02/19(火) 02:20:54.37 .net
- >>584
先生が京大（F井研究センター）に戻って来られた2006年以後、香川大(工)、北海道大(工) 等にも広まったようでござる。
- 589 ：あるケミストさん：2019/02/19(火) 03:45:10.32 .net
- >>581
(Prof.) David O. Hayward
Department of Chemistry, Imperial College, South Kensington, London
- 590 ：あるケミストさん：2019/02/20(水) 00:20:46.29 .net
- Hayward大丈夫か？
藤永さんの方が深いな。
- 591 ：あるケミストさん：2019/02/24(日) 09:36:27.94 .net
- そういう時代
- 592 ：あるケミストさん：2019/02/24(日) 18:19:51.11 .net
- 小さなことからコツコツと
- 593 ：あるケミストさん：2019/02/25(月) 14:38:15.68 .net
- 何事も程々
- 594 ：あるケミストさん：2019/02/25(月) 20:36:31.50 .net
- どうせ大したことはできひんよ。いくらうんうんうなってもな。ま、やってみ？
- 595 ：あるケミストさん：2019/02/27(水) 01:03:32.15 .net
- >>584
偉大な先生の受け売りをできるとは、光栄でござる。
- 596 ：あるケミストさん：2019/03/01(金) 07:55:49.79 .net
- >>569
・閉殻原子は結合しにくい。
大きな原子では軌道が変形して、弱く結合する
エネルギー降下 核間距離 vdW半径×2
----------------------------------------------
He2 0.000948 eV (解離) 0.30 nm
Ne2 0.00368 eV 0.309 nm 0.32 nm
Ar2 0.0104 eV 0.376 nm 0.38 nm
Kr2 0.016 eV 0.4007 nm 0.40 nm
Xe2 0.023 eV 0.4362 nm 0.44 nm
・電子が移るなどして開殻になれば、結合する。
結合エネルギー 結合距離
-----------------------------------
H2 4.4781 eV 0.074144 nm
(H2)+ 2.6505 eV 0.10525 nm
(He2)+ 2.365 eV 0.1081 nm
(Ar2)+ 1.33 eV 0.248 nm
(Kr2)+ 1.15 eV 0.279 nm
(Xe2)+ 1.03 eV 0.317 nm
- 597 ：あるケミストさん：2019/03/02(土) 03:15:28.30 .net
- (続き)
結合エネルギー 結合距離
-----------------------------------
H2 4.4781 eV 0.074144 nm
He2 なし
Li2 1.046 eV 0.26729 nm
Be2 なし
B2 3.02 eV 0.1590 nm
C2 6.21 eV 0.12425 nm
N2 9.759 eV 0.10977 nm
O2 5.116 eV 0.12075 nm
F2 1.602 eV 0.14119 nm
Ne2 0.0036 eV 0.309 nm
---------------------------------
http://grrm.chem.tohoku.ac.jp/Densi/member/ChemA_10.pdf の p.8
- 598 ：あるケミストさん：2019/03/03(日) 02:08:36.71 .net
- >>594
京都の人どすか？
大阪の人は「できへん」て言うでしょう。
- 599 ：あるケミストさん：2019/03/03(日) 06:19:40.55 .net
- >>537
・Group Orbital 法
CH4 のMOを一つのAOで近似し、CH4を単位として扱う方法
J. L. Franklin: J. Chem. Phys., ２２, p.1304 (1954)
大村一郎: 質量分析, No.7, p.30-41 (1956/Sept)
http://www.jstage.jst.go.jp/article/massspec1953/1956/7/1956_7_30/_pdf
>>548 >>554
IP (実測値)
C 2p 11.266 eV
C 2s 24.383 eV
CH4 2p 13.04 13.20 13.31 eV
CH4 2s 22～23 eV
- 600 ：あるケミストさん：2019/03/03(日) 09:23:25.69 .net
- >>595
諸熊先生の量子化学入門は、非経験的SCF/DFTが席巻する前の経験的量子化学の和書として少ない集大成だな
(HFは載ってる、しかし手計算で収束するまでやる練習問題付きw)
GVBとかε法とか詳解されててビビる
今の化学者に足りない知識(皮肉にも化学的なとこ)ばかりで今でこそ役立つ
- 601 ：あるケミストさん：2019/03/03(日) 09:28:05.24 .net
- もう少しモダンなので記法などが業界標準に取り入れられた名著はSzaboのだろうか
これもDFTは載ってない程度に古いけど、ポストHFを徹底的に掘り下げていて、あちこちで引かれてるのを見る
- 602 ：あるケミストさん：2019/03/04(月) 03:36:50.23 .net
- >>600
米澤貞次郎・永田親義・加藤博史・今村 詮・諸熊奎治 (共著)
3訂「量子化学入門」化学同人(京都)(1983)
(上) 378p．(下) 373p．
>>601
Attila Szabo / Neil S. Ostlund 著
大野公男／阪井健男／望月祐志 訳
「新しい量子化学 ～電子構造の理論入門～」東京大学出版会 (1987-1988)
(上) 303p．(下) 556p．各 4752円
http://www.utp.or.jp/book/b302128.html
- 603 ：あるケミストさん：2019/03/04(月) 16:21:54.65 .net
- >>600
> 諸熊先生の量子化学入門は、非経験的SCF/DFTが席巻する前の経験的量子化学の和書として少ない集大成だな
> (HFは載ってる、しかし手計算で収束するまでやる練習問題付きw)
６章のアリルカチオンのSCF法の手計算が６回目で収束するって例題（兼自習用問題）ですね
> GVBとかε法とか詳解されててビビる
ε法って何ですか？
索引を見ても見当たらないのですが、H\"uckel法のω法のことですか？
> 今の化学者に足りない知識(皮肉にも化学的なとこ)ばかりで今でこそ役立つ
とにかく、こういう現代での目先の教育効率の観点からは「古い」と判断されやすい話題は
教科書の改訂に際して、しばしばよりモダンな話題の説明にページを割くために削除され勝ちですが、
この量子化学入門は改訂でもこういう古いが現代ではスパコンが吐き出す大量の数値とそれで描かれる
もっともらしい綺麗なCG画像のお蔭で失い勝ちな化学的な直観に即した古典的な話題が
ちゃんと残されているのが素晴らしいですね
興味深い投稿をして下さったお蔭で勉強になりました、有難うございます
- 604 ：あるケミストさん：2019/03/05(火) 06:12:53.50 .net
- ・アリルカチオンの電荷分布
>>555 によれば、大雑把に云って
+
H2C-CH-CH2
一方、ルイス構造式は 2-プロペニルカチオン
+ +
H2C=CH-CH2 H2C-CH=CH2
- 605 ：あるケミストさん：2019/03/06(水) 06:00:49.91 .net
- >>555
エネルギー準位（2p)
1級C < 2級C < 3級C < 4級C
カルボアニオンの負電荷が
3級C → 2級C → 1級C
に移れば完璧なんだけど････ （ヘテロ原子を含まない場合）
- 606 ：あるケミストさん：2019/03/07(木) 04:59:37.21 .net
- >>604
二重結合をもつ平面状の分子では、π軌道間の相互作用（軌道εの分裂）は σ軌道より小さく
結合軌道のεが高い。そのため、電子が抜けやすい。
π電子群は非局在化しているが、存在確率の高い所に正電荷が来る。
↑ε
===σ*
---π*
---π
===σ
・アリルカチオンでは両端のCに正電荷がくる。 >>555 は使えない。
- 607 ：あるケミストさん：2019/03/07(木) 05:30:38.41 .net
- >>571 (追加)
・C－C 結合解離エネルギー
Me－Me 3.815 eV エタン
H2C＝CH2 6.105 eV エチレン
HC≡CH 8.405 eV アセチレン
これより
σ結合 3.815 eV
π結合 2.30 eV ････ σ結合の約60%の強さ
ε差 0.76 eV
C－C 3.70 eV ダイヤモンド
Me－Ph 4.32 eV トルエン
Ph－Ph 4.85 eV ビフェニル
（π結合もありそう）
- 608 ：あるケミストさん：2019/03/07(木) 09:02:13.85 .net
- >>599
・イオン化エネルギーIP
エタン 11.65 eV H3C-CH3
プロパン 11.07 eV H3C-CH2-CH3
n-ブタン 10.63 eV H3C-CH2-CH2-CH3
n-ヘキサン 10.18 eV H3C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
エチレン 10.62 eV H2C=CH2
プロペン 9.73 eV H2C=CH-CH3
1-ブテン 9.58 eV H2C=CH-CH2-CH3
1-ヘキセン 9.46 eV H2C=CH-CH2-CH2-CH2-CH3
1-オクテン 9.52 eV H2C=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
イソプレン 8.85 eV H2C=CMe-CH=CH2
アレン 9.83 eV H2C=C=CH2
プロピン 10.36 eV HC≡C-CH3
1-ブチン 10.10 eV HC≡C-CH2-CH3
ベンゼン 9.24 eV Ph-H
トルエン 8.82 eV Ph-Me
クメン 8.75 eV Ph-CHMe2
o-キシレン 8.56 eV Ph-Me
m-キシレン 8.56 eV Ph-Me
p-キシレン 8.45 eV Ph-Me
スチレン 8.40 eV Ph-CH=CH2
アンモニア 10.18 eV NH3
水 12.61 eV H2O
http://www.tstcl.jp/ja/randd/technote/ipea.php
- 609 ：あるケミストさん：2019/05/07(火) 07:04:39.32 .net
- >>563
脂肪族の炭素原子が正４面体方向に結合することは、光学異性体（パストゥール）を説明できたし、
のちのX線回折や分光測定からも確かでしょう。
しかし鏡像体の相互変異（ワルデン反転）まで考えるときはMO理論が不可欠です。
- 610 ：あるケミストさん：2019/05/07(火) 07:06:29.97 .net
- >>563
脂肪族の炭素原子が正４面体方向に結合することは、光学異性体（パストゥール）を説明できたし、
のちのX線回折や分光測定からも確かでしょう。
しかし鏡像体の相互変異（ワルデン反転）まで考えるときはMO理論が不可欠です。
- 611 ：あるケミストさん：2019/05/12(日) 22:29:58.90 .net
- >>598
線で結ぶ問題です。
たかやま・ ・うきょう
かたやま・ ・うこん
- 612 ：あるケミストさん：2019/05/13(月) 09:14:07.88 .net
- 〔例〕イオン脱離(E1)
これは >>559 と逆向きに進み
まづ X- イオンが取れてカルボカチオンになります。(律速段階)
正電荷は 1級C → 2級C → 3級C に移行します。 >>555
（場合によっては Wagner-Meerwein転移もします。 >>561)
次に、隣のCから H+ が外れて C=C となるのですが、その際には
もっとも炭素数の多い基と二重結合します。(Saytsev則、1875)
電子エネルギーの高い 3級C (2級C) の所に二重結合が生じます。
- 613 ：あるケミストさん：2019/05/15(水) 06:07:21.73 .net
- H-C 単結合の電子軌道エネルギーは >>555
1級C < 2級C < 3級C
C から H+ が脱離する場合、
1級C < 2級C < 3級C
の順で起こりやすい。
したがって最もCの多い基から H+ が外れ、これと二重結合する。
・H－C 結合解離エネルギー >>571
H－Me 4.50 eV メタン
H－Et 4.27 eV エタン
H－CMe3 4.01 eV iso-ブタン
- 614 ：あるケミストさん：2019/05/16(木) 12:59:54.26 .net
- >>571 >>607
結合エネルギー 結合距離
---------------------------------------------------------------
C-C 3.70 eV 0.1545 nm ダイヤモンド
C-C 3.815 eV 0.1535 nm エタン
C=C 6.105 eV 0.134 nm エチレン
C≡C 8.405 eV 0.120 nm アセチレン
C-N 2.83 eV 0.147 nm MeNH2
C=N 6.37 eV 0.130 nm
C≡N 9.22～9.65 eV 0.116 nm
C-O 3.61 eV 0.143 nm MeOH
C=O 7.04 eV 0.122 nm H2CO
C=O 8.33 eV 0.116 nm CO2
N-N 1.64 eV 0.146 nm H2N-NH2
N=N 4.87 eV 0.125 nm
N≡N 9.79 eV 0.10977 nm N2
N-O 2.22～2.30 eV 0.136nm
N=O 6.08～6.15 eV 0.114 nm
O-O 1.44～1.49 eV 0.148 nm HOOH
O=O 5.16 eV 0.12074 nm O2
C-S 2.69 eV 0.182 nm
C=S 5.99 eV 0.156 nm CS2
S-S 2.76 eV 0.205 nm S8
S=S 4.45 eV 0.189 nm
- 615 ：あるケミストさん：2019/05/18(土) 18:01:06.83 .net
- メタンでは原子価結合が存在しないとしたら、C-Hのような記述自体が間違いなのか？
だとしたらどう書けばいいんだ？
- 616 ：あるケミストさん：2019/05/19(日) 14:04:35.26 .net
- 4本のstickが表わすのは、共有結合が存在していることですね。
メタンの価電子は炭素由来の2つと合わせて6つで、3つの結合性MOに入っています。 >>577
メタンのCは、3つの結合性MOによって、4個の水素と結合しています。
しかし、3つのMOと4本のstickを対応させるのは無理でしょう。 >>583
- 617 ：あるケミストさん：2019/05/19(日) 14:10:06.50 .net
- >>611
右近は、織田信長に領地を返上することにより信長との戦を回避し、尚且つ荒木村重に対しての出兵も回避し人質処刑の口実も与えないという打開策に思い至る。
右近は紙衣一枚で城を出て、信長の前に出頭した。(1578)
これはキリシタン大名ウコンの力だ。。。
- 618 ：あるケミストさん：2019/05/19(日) 14:15:36.68 .net
- >>617
ウコンの力
http://ukon.house-wf.co.jp/
- 619 ：あるケミストさん：2019/05/22(水) 13:08:01.11 .net
- C－C では単結合がもっとも強いが >>607
N－N や O－O では逆で、最も弱い。
C－C 結合は σ結合(+π結合）だろうけど、
N－N や O－O の結合は π結合(+σ結合）かもしれない。
電子が少ないとπ結合だけになり、π平面内を滑るのかも。
〔例〕ベンジジン転位
Ph-NH－NH-Ph （ヒドラゾベンゼン)
が酸性下で
H2N-Ph-Ph-NH2 (ベンジジン)
に転位する。(A.W.von Hofmann,1863)
(解釈)
H+ が中央の N－N と結合するとσ電子を吸いとられ、アニリンがπ平面を滑るんじゃないか？
- 620 ：あるケミストさん：2019/05/29(水) 02:03:33.71 .net
- ヒドラゾベンゼン Ph-NH-NH-Ph モル質量 184.24 [g/mol]
・加熱するとアニリンとアゾベンゼンに分解する。(不均化反応)
2 Ph-NH-NH-Ph → 2 Ph-NH2 + Ph-N=N-Ph
・空気に接触すると酸化され、橙色のアゾベンゼンを生じる。
Ph-NH-NH-Ph → Ph-N=N-Ph
アゾベンゼン Ph-N=N-Ph モル質量 182.22 [g/mol]
trans体は約50 [kJ/mol] 程度cis体よりも安定で、間のエネルギー障壁は200 [kJ/mol] もある。
にも拘わらず、cis体は熱的反応によって安定なtrans体にへと変わり得る。（熱異性化）
この障壁を熱だけで越え得るとは信じがたい････
- 621 ：あるケミストさん：2019/05/31(金) 00:52:20.38 .net
- 分光測定（超高速時間分解ラマンなど）でも、平面状の分子しか見付からない。
光励起してもフェニル基が回っている「決定的瞬間」は見えず、dark process (無輻射遷移) かなと言われるが･･･
- 622 ：あるケミストさん：2019/06/05(水) 05:21:13.70 .net
- >>619
A. W. von Hofmann: Proc. Roy. Soc. London, １２, p.576 (1863)
N-Nの局在結合(σ)は確かに切れる。
非局在結合(π)はどうか？
- 623 ：あるケミストさん：2019/06/09(日) 04:38:11.58 .net
- >>618
忘らるる 身をば思はず
ちかひてし 人の命の をしくもあるかな
(百人一首38）
右近： 平安時代の中頃の女流歌人。右近少将・藤原季蝿の娘。
- 624 ：あるケミストさん：2019/06/11(火) 18:23:22.78 .net
- C-Hの電子軌道エネルギーの順序 >>555 >>605 >>613
1級C < 2級C < 3級C
は IP測定値 >>608 >>599 とも一致している。
末端が1級Cだと不活性になると考えられる。
(例)
1-メチルアデニン ＜ アデニン(A)
5-メチルシトシン ＜ シトシン(C)
1-メチルグアノシン ＜ グアノシン(G)
(メチル基が附くと休止状態になるらしい.)
- 625 ：あるケミストさん：2019/06/14(金) 06:52:13.55 .net
- 量子化学以外は↓へ
http://matsuri.5ch.net/test/read.cgi/bake/1463880977/
http://matsuri.5ch.net/test/read.cgi/bake/1556261847/
- 626 ：あるケミストさん：2019/06/27(木) 11:30:43.95 .net
- >>543 >>548
Bの場合は 2s と 2p の軌道エネルギーは近い？
もしそうなら B-2s と B-2p は混成するかも。
>>543 の参考サイトに BH3 のXPSデータが無いのでナニだが････
- 627 ：あるケミストさん：2019/07/08(月) 03:06:08.08 .net
- >>619
・等核2原子分子の場合
3つの 2p-AO のうち、分子軸に平行なものを「σ軌道」、垂直なものを「π軌道」と呼ぼう。
Li2 ～ N2 では π軌道の方がエネルギーが低く、先に電子が入る。 → 求電子種にはσ電子を供与する。
なお、O2 と F2 では σ軌道の方がエネルギーが低い。
http://got-it-lab.com/molecular-orbital-homonuclear
・炭化水素の場合
H-1s との共有結合によってC-σ軌道のエネルギーが低下し、C-π軌道より低くなる（？）
・ヒドラゾ化物
H-1s との共有結合によってN-σ軌道のエネルギーが低下するが、N-π軌道には届かなかった（？)
- 628 ：あるケミストさん：2019/07/16(火) 04:45:47.82 .net
- >>600 >>601 >>603
内殻準位のようにスピンが均衡している(Restricted)準位では
物理学が有効で、Morseleyの法則も DFT も DV-Xα もうまくいく。
逆に、HOMO (LUMO) や磁性原子などスピンが不均衡な(Unrestricted)準位では
うまくいかない。化学的直観が有効？
- 629 ：あるケミストさん：2019/07/18(木) 02:29:17.74 .net
- 電子密度ρには明確な物理的(電磁気的)意味があるが、スピンに関する情報量は少ない。
これを↑スピンと↓スピンに分けて
ρ = ρ↑ + ρ↓
と表わし得たとしても、その物理的意味は明確とは言い難い。
外殻ではスピン（パウリの原理）がの効果が大きいから、ρではうまく表わせない。
このため、DFT は化学の分野ではあまり期待されない。
- 630 ：あるケミストさん：2019/07/19(金) 02:42:02.41 .net
- >>538
Schroedinger方程式
(Ha + Hb) ψ = E ψ,
ψ は |A> と |B> の線形結合 (LCAO-MO)
永年方程式
| εa + Jb - E, 2K~ - SE |
| 2K~ - SE, εb + Ja - E |
= (1-SS)E^2 - (εa+Jb+εb+Ja-4SK~)E + (εa+Jb)(εb+Ja) - (2K~)^2
= (1-SS)E^2 - 2(ε~+J~- 2SK~)E + (ε~+J~)^2 - (δ-⊿J/2)^2 - (2K~)^2
= 0,
固有エネルギー
ε(bonding) = {(ε~+J~ -2SK~) -√[(Sε~+SJ~-2K~)^2 + (1-SS)(δ-⊿J/2)^2]}/(1-SS),
ε(anti-bonding) = {(ε~+J~-2SK~) +√[(Sε~+SJ~-2K~)^2 + (1-SS)(δ-⊿J/2)^2]}/(1-SS),
固有関数
|bonding> ∝ √(εb+Ja-E)･|A> + √(εa+Jb-E)･|B>,
|anti-bonding> ∝ √(E-εb-Ja)･|A> - √(E-εa-Jb)･|B>,
Eは 各々の固有エネルギー
- 631 ：あるケミストさん：2019/07/19(金) 03:10:33.95 .net
- ・等核(A=B)のとき、
δ= 0, ⊿J = 0, ⊿K = 0,
ε(bonding) = εﾟ + (J+K)/(1+S),
ε(anti-bonding) = εﾟ + (J-K)/(1-S),
|bonding> = (|A> + |B>)/√2,
|anti-bonding> = (|A> - |B>)/√2,
- 632 ：あるケミストさん：2019/07/19(金) 17:07:46.73 .net
- Wolfsberg-Helmholtz の近似
K~ ≒ 1.75 S (ε~ + J~)/2,
を使えば、固有エネルギーは
ε(bonding) = {(1-1.75SS)(ε~+J~) -√[(-0.75S(ε~+J~))^2 + (1-SS)(δ-⊿J/2)^2]}/(1-SS),
ε(anti-bonding) = {(1-1.75SS)(ε~+J~) +√[(-0.75S(ε~+J~))^2 + (1-SS)(δ-⊿J/2)^2]}/(1-SS),
- 633 ：あるケミストさん：2019/07/24(水) 11:42:54.86 .net
- ψ は |A> と |B> の線形結合です。 >>630
つまり、ψは |A>, |B> の両AOにまたがっています。
電子が |A> に在る確率、|B> に在る確率は
(εb+Ja-E) ： (εa+Jb-E)
で、ε(AOエネ) － E（MOエネ） にほぼ反比例します。 >>632
一方、交換積分は両AOが重なることで生じることから K~ ∝ S
よって E-ε は SS の関数でしょう。 >>632
結合性軌道において、電子が高εのAO に在る確率は SS の関数で、
Sが小さい範囲では SS にほぼ比例すると見積もれます。
- 634 ：あるケミストさん：2019/07/27(土) 11:31:49.80 .net
- CI法を勉強したいのですが何か良い本ないですか？
なぜ励起状態混ぜるとエネルギが下がるのかが分からなくって、干渉効果というしかないんですかね？
- 635 ：あるケミストさん：2019/07/28(日) 11:33:27.08 .net
- 基底状態については変分法が使える。
変分法では、試験函数ψの自由度が増すほど固有エネルギーが下がる。
あるいは >>630 のように
H ψ = E ψ,
ψ = ｃ1 φ1 + c2 φ2 (CI)
φ1, φ2 はスレーター行列式で
Hφi = εiφi
を満たすとする。
永年方程式は
| ε1 - E, V12 |
| V21, ε2 - E |
= (ε1 - E)(ε2 - E) - |V12|^2
= f(E), V21 = (V12)~
となる。
２状態が「干渉」すると放物線 f(E) は下にズレる。
すると、2つの実根は互いに遠ざかる。
つまり、低い準位はより低く、高い準位はより高くなる。
- 636 ：あるケミストさん：2019/07/28(日) 11:38:37.60 .net
- >>629
そこでLYPは DFTにおける汎関数
Ex = Ex(LDA) + a_2 ⊿Ex(B88) = (1-a_2) Ex(LDA) + a_2 Ex(GGA),
Ec = Ec(LDA),
に H-F を取り込んだり独自の修正をして
Ex = (1-a_1-a_2) Ex(LDA) + a_1 Ex(HF) + a_2 Ex(GGA),
Ec = a_3 Ec(LYP) + (1-a_3) Ec(LDA),
とした。 B3LYP (Becke & 3-parameters by Lee-Yang-Parr) と呼ばれている。
低分子のエネルギーが合うように parameter をフィッティングすると
a_1 = 0.20 a_2 = 0.72 a_3 = 0.81
となるけど、これじゃ大きな分子になるとズレる。
現在は B3LYP/6-31 + G(d,p) や M06-2X が多い(？)
- 637 ：あるケミストさん：2019/07/28(日) 11:40:50.09 .net
- しかし････
H-F汎関数を計算するには一電子軌道関数が必要だから、
まずこれを何らかの方法で求めないといけない。
となると、もはや本来のDFTとは言えず、HF（つまりMO法)に近くなる。
エネルギーの精度が上がるとは云え、これでは軒を貸して母屋を取られる、ではないか？
- 638 ：あるケミストさん：2019/07/28(日) 11:42:05.63 .net
- 一方、金属の伝導バンドのようにフェルミ準位の上下に電子が連続的に分布すると
パウリの原理は顕わに効かなくなり、うまくいく。
グリーン関数法 (KKR-CPA-LDA)を用いたバンド計算コードなどが使われている。
例 MACHlKANEYAMA2000 (Akai-KKR)
- 639 ：あるケミストさん：2019/07/29(月) 12:29:48.41 .net
- 2p-元素(C)
￣￣￣￣￣
軌道混成理論ではメタン中の価電子は等エネルギーと考えるが、
メタンの光電子スペクトルは 12.04 13.20 13.31 eV（C-2p）と 22～23 eV（C-2s）の2種のバンドを示す。
C-2sは閉殻で、結合に寄与しない。
>>543 >>550 >>599
・XPSデータ
S.Huefner："Photoelectron Spectroscopy" (Springer Series in Solid-State Sciences 82), Springer Verlag (1994), p.156-158 Fig.5.9
2p-元素(B～Ne)
￣￣￣￣￣￣￣
ゆるい分極は起きているが、3d-AOは関係していない。[7]
[7] E.Magnusson: J. Amer. Chem. Soc., １１２, p.7940–7951 (1990)
"Hyper-coordinate molecules of second-row elements: d functions or d orbitals ?"
doi:10.1021/ja00178a014.
3d-遷移金属(Ti～Zn)
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
最近のMO計算によれば、2p-AOは遷移金属錯体中の混成軌道に対して有意に寄与していない。[8][9]
[8] C. R. Landis, F. Weinhold: J. Comput. Chem.,２８(1), p.198–203 (2007)
"Valence and extra-valence orbitals in main group and transition metal bonding"
doi:10.1002/jcc.20492.
[9] Mark O'Donnell: "Investigating P-Orbital Character In Transition Metal-to-Ligand Bonding”. Brunswick, ME: Bowdoin College (2012)
〔まとめ〕
価電子 ＝ （HOMOのある副殻の電子)
より低エネルギーの副殻 → 閉殻
より高エネルギーの副殻 → 空
∴いずれも結合に寄与しない。
- 640 ：あるケミストさん：2019/07/31(水) 10:18:14.87 .net
- 元素 価電子の数 >>596 >>597
------------------
1s
H 1
He 2(閉殻) He2 0.000948 eV (解離)
2s
Li 1
Be 2(閉殻) Be2 ?
2p
B 1
C 2
N 3
O 4
F 5
Ne 6(閉殻) Ne2 0.00368 eV 0.309 nm
3s
Na 1
Mg 2(閉殻?)
3p
Al 1
Si 2
P 3
S 4
Cl 5
Ar 6(閉殻) Ar2 0.0104 eV 0.376 nm
4s
K 1
Ca 2(閉殻?)
- 641 ：あるケミストさん：2019/07/31(水) 10:19:40.37 .net
- 3d
Sc 1
Ti 2
V 3
Cr 4
Mn 5
Fe 6
Co 7
Ni 8
Cu 10 (4s→3d)
Zn 10(閉殻?)
4p
Ga 1
Ge 2
As 3
Se 4
Br 5
Kr 6(閉殻) Kr2 0.016 eV 0.4007 nm
5s
Rb 1
Sr 2(閉殻?)
4d
Y 1
(略)
Cd 10(閉殻?)
5p
In 1
Sn 2
Sb 3
Te 4
I 5
Xn 6(閉殻) Xe2 0.023 eV 0.4362nm
- 642 ：あるケミストさん：2019/07/31(水) 10:30:05.69 .net
- 〔まとめ〕
価電子 ＝ （HOMO、LUMOのある副殻の電子) >>572
原子価 ＝ その副殻が満席になるまでに受入れ可能な電子の数 >>582
- 643 ：あるケミストさん：2019/08/02(金) 23:30:35.68 ID:yOTwUChTu
- 俺は高校化学初期で詰んだ
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