• ベストアンサー

CO2の分子直系を教えて下さい

お願いします。 CO2の分子直系はいくつなのでしょうか? ある文献では0.33nmとあります。 しかし別の文献では0.46nmです。 どうも0.33と0.46近傍の二種があるようなのですが、どうしてでしょうか? ちなみに「機能性高分子膜」とい本によればCO2は0.46nm http://www.aist.go.jp/NIRE/publica/news-96/96-10-1.htm には0.33nmとあります。 どっちなのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • phosphole
  • ベストアンサー率55% (466/833)
回答No.2

適当にモデリングソフトで絵を見てみたところ、分子の長軸方向(O-C-O方向)だと、大体5オングストロームくらい、短軸方向だと酸素原子、炭素原子のファンデルワールス半径の2倍である3オングストロームくらいになるようです。これは共有結合半径・ファンデルワールス半径の値からおおざっぱに見積もっているので、文献記載値は実験的に算出したより正確な値だと思いますが、だいたい近い値にはなっています。

noname#116887
質問者

お礼

すばらしい!!大変ありがとうございます! なるほど・・・モデリングソフトでもそうなりましたか。 しかしCO2を分子ふるいにかけて分離するとなると、0.33nmと考えておいた方がいのでしょうか?分子は自由に方向を変えますよね。 しかし、もし表面拡散とか活性化拡散で、細孔内部を吸着して流れていく場合・・・これは0.47nmで考えていた方がよいのか?それとも余り関係ないのか? なんだか分かりません。 でも分子ふるいなら小さい方かな・・・

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (2)

  • phosphole
  • ベストアンサー率55% (466/833)
回答No.3

私もナノ細孔内部と二酸化炭素の相互作用については知りませんが、一応短軸側の直径に合わせておいた方が良いかと思います。 しかし、3.3オングストロームと4.6オングストロームの違いが問題になるということは、わずか1オングストローム程度のレベルで細孔直径って制御できるんですか、すごい時代ですね。

noname#116887
質問者

お礼

分離膜としてはゼオライトとか炭素膜とか、それこそゾルーゲル膜とかでも分子ふるい作用が検討されてますが・・・ なかなか思うようにいかないです。 オングストロームオーダーですと、透過機構が活性化拡散になって、温度上げないと透過しないとか、細孔表面に吸着するエネルギーより高いエネルギーを与えないと透過しないとか・・・問題は沢山あります。 でも僕にとってはCO2の分子径を計算してくれた事の方がすごいと思います。大変ありがとうございましたm(_ _)m

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#62864
noname#62864
回答No.1

直系ではなく、直径ですよね? そもそも二酸化炭素は球状ではないので、どの方向で切るかによって断面の大きさは違いますよね。 二酸化炭素では酸素と炭素がO=C=Oのように直線状につながっているので、やや細長い形状のはずです。0.33nmというのは酸素分子の直径(?)に近いので、細い方の断面の直径でしょうね。だとすれば長い方が0.46nmということでしょう。 ただし、分子のサイズというのは明確に決定できる性質のものではない(明確な境界面がない)ので、それらのサイズはある程度便宜的なものといえるのではないかと思います。

noname#116887
質問者

お礼

ごめんなさいm(_ _)m直径です。 そうですね。直線状になっているとは知りませんでした。 ありがとうございます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • β-カロテンの有効分子長。

    β-カロテンに22個のπ電子あり、共役分子鎖中に自由に動ける事を利用して、井戸型ポテンシャルのように計算して、動ける範囲(有効分子長)とエネルギーの関係式を求めて、実際にβ-カロテンの吸光度を測って、それらから有効分子長を求める実験が本(バーロー物理化学)に載ってました。ちなみに、1.77nmだそうです。 実際、この計算によるβ-カロテンの有効分子長っていうのは何処から何処までの長さを言っているのですか?普通にC-CとC=Cを使っても何処にも当てはまりません。

  • 親水性高分子膜の水による膨潤の圧力依存性

    お世話になります。 親水性高分子膜の水による膨潤の圧力依存性 について、ご存知であれば教えてください。 水蒸気分圧が高いと膨潤度は上がることは予想できるのですが、 全圧による影響がどうなるのかわかりません。 実測データをみると、 ・水蒸気分圧が大きいと膨潤度は大きい ・全圧が大きいと膨潤度は小さい です。 申し訳ありませんが、試験条件等は 詳しく書けません。 高分子膜の水による膨潤について、 詳しく書かれているHPや文献、本など 合わせて教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。

  • 水素分子、酸素分子の生成熱(???)

    一応理科系の専門職の者ですが、化学がとっても苦手なので助けて下さい。今、あるデータブックで分子の生成熱ΔH(kcal/mol)の実験値を調べていたのですが、 Hydrogen H2 0(ゼロ)kcal/mol Oxygen O2  0(ゼロ)kcal/mol となっていて ???? えええ??と思っています。 確か化学の教科書では水素分子の場合は結合することでエネルギー的に得をするので、その分の熱を発生して水素分子になり、それが生成エンタルピーだと習った覚えがあります。確か 100kcal/mol位安定になるのだったと思うのですが、それと生成熱は全然違うものだったでしょうか? 私の理解では生成熱とは、 原子A + 原子A = 分子A2 - 生成熱ΔH で、生成熱ΔH 負の場合は放熱、正の場合は吸熱だと思っていて、分子になることで安定になるような水素分子は生成熱ΔHも負の結構大きな値だと思ってしまいます。 ちなみにデータ集には千種ほどのデータの羅列があるのですが、その他の分子の生成熱は例えば Methane CH4 -17.89kcal/mol Benzene C6H6 19.81kcal/mol Carbone dioxide CO2 -94.05kcal/mol Water H2O -57.80kcal/mol となっていて大体納得がいきます。 データブックがおかしいのかとも思ったのですが、こんな基本的な分子に関しての記載ミスでは絶対にない気がするのです。 私は何か根本的なことを勘違いしているのでしょうか・・・。もし勘違いをしているのでしたら御教え下さい。よろしくお願いいたします。

  • 熱力学的障壁とは? 電解質膜の役割

    ある電池関連の文献中に熱力学的障壁という言葉が出てきたのですが,この熱力学的障壁とは一体何のことを指すのでしょうか? 書籍や検索等自分でも調べてみたのですが,解説しているサイトや書籍がありませんでした。 文献中での具体的な記述は以下の通りです。 以下一部抜粋 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 【諸言】 CO2 の触媒による持続可能な還元は地球温暖化の解決方法の一つとなるが,CO2 は安定な分子であるため,水と直接反応させて化学変換することは難しい.本研究では,CO2 の還元系と水の酸化系とをプロトン伝導膜で分割することで熱力学的障壁を下げ,CO2 の水による光燃料化の可能性とさらなる高活性化について調べた. 【実験】 CO2 の光還元触媒として,層状半導体複水酸化物[Zn1.5Cu1.5Ga(OH)8]+2[Cu(OH)4]2–・mH2O をZn, Cu, Ga の各硝酸塩および(NH4)2CuCl4 から合成した.得られた粉末45 mg にプロトン伝導高分子膜分散溶液を混合し,撥水カーボン紙に塗布した.水の光酸化触媒として,WO3 を(NH4+)10[W12O41]10–・5H2O から合成し,撥水カーボン紙に塗布した(40 mg).両光触媒にプロトン伝導高分子膜を挟んだMEA を作成した.このMEA にはサーペンタイン状の露光部分を設けている.得られたMEA を燃料電池に組込み,前処理としてHe および水蒸気をそれぞれ供給しながら燃料電池を323 K で10 h 保った.次に,500W アーク灯から両触媒に光照射しながら,CO2 の光還元触媒側に3% CO2 を,水の光酸化触媒側に水蒸気を供給した.所定反応時間後,燃料電池からのガス成分をGC–TCD で分析した. 【結果・考察】 報文1,2 のように本研究のMEA を用いて413 K でCO2 の光燃料化を行なっても電力は得られないが,CO2 とH2 供給では量論のメタノールと電流が得られる.323 K での前処理でも電力が得られな いことを確認した(Fig. 1a).次に両触媒に光照射を行なうと,メタノールが56 nmol h–1 gcat–1 あるいは0.62nmol h–1 cm–2 の速度で得られた(Fig. 2).ここで,還元反応側の触媒量を採っている.光照射時の触媒部中心の温度は313 K だった.光照射中,メタノール生成の量論の1.5 倍の電流が得られた(Fig. 1b).余剰電流の理由は不明であるが,光燃料化された生成物の一部が吸着等により,全て回収されていない可能性がある.以上より,水の光酸化系では2H2O → 4H+ + 4e– + O2 の反応が起き,電子は外部回路を,プロトンは高分子膜を経由してCO2光還元系に移行し,CO2 + 6H+ + 6e– → CH3OH + H2O の反応が起きることを実証した.半導体触媒のみを用いて熱力学的障壁を 抑止しながらCO2 光燃料化を進める世界初の成果である. /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 以上抜粋終了 学会用の簡易的な要旨であるため、それ以上の詳しい解説はなく,引用文献を参照しても熱力学的障壁に関する記述はありませんでした。 素人の自分が思いつくのは, 4H2O + 2CO2 → 2CH3OH + 3O2 の反応をアノード,カソードにおいてそれぞれ 2H2O → 4H+ + 4e- + O2 CO2 + 6H+ + 6e- → CH3OH + H2O の半反応にプロトン伝導膜を用いて分離することによって活性化エネルギーを下げられるという解釈なのですが,酸化反応と還元反応を分離するだけで活性化エネルギーを下げられるものなのでしょうか? 電解質膜を用いているのは,各反応を隔てることで電流を取り出しつつ光生成が進めるためだと考えていたのですが,電解質膜に活性化エネルギーを下げる機能や作用があるということなのでしょうか? ご存知の方、ご教授ください。 よろしくお願いします。

  • プラスチックの沸点について

    高分子材料であるプラスチックは熱分解してしまい蒸発はしないと思っておりましたが、ある文献に分子量が小さい時に沸点が存在する事が書かれておりました。 プラスチックを蒸発させてみたいのですが、材料によって蒸発するものとしないものがあるのでしょうか? ちなみに文献ではPPについての記載でした。 どういったプラスチックなら蒸発するのか、逆に蒸発はしないプラスチックは何か、などの情報が頂ければ幸いです。 また、手元にある材料でアクリルがあるのですが、これは蒸発しますでしょうか? 真空層の中で蒸発させます。10-3Pa程度で考えております。 ごめんなさい、文献について、PPではなくPEでした。 分子量が844だと、沸点が存在し、それ以上になると分解という事になるそうです。 PEなんかだと、温度を上げることで熱分解が始まり、 分解するから重合度が減り、沸点が現われるというような説明を 研究所の方に聞いた事があります。 結晶性、非晶性に関わらず、温度を上げたら沸点が現われるのでしょうか? 実際にPMMA(アクリル)を蒸発させて飛ばしてみました。 しかし、それが実際に膜として出ない・・・というか膜にする事が 出来ませんでした。 もっと他に方法はあるのかもしれませんが、今のところ可能性が低いと 思われます。 皆さんが仰るように、PMMAを飛ばしてもそのままの物性は無いと 言えるだろう事だけわかりました。 ありがとうございました。

  • Feritinについて教えて下さい。

    http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2009/090318 ここに書かれてあるように フェリチンは24個の単量体から構成される外径12nmの球状タンパク質であり、分子量は約480kDaである。生物学的には鉄貯蔵の機能を有する。直径8 nmの内部空間で数千もの鉄イオンをFeIIからFeIIIへ酸化し、酸化鉄ミネラルの状態で堆積する。 というものなのですが、数千もの鉄イオンが凝集していて、なぜ静電反発力でばらばらにならないのでしょうか? 二価も三価も鉄は電荷をもつわけで、リガンドのようなものが配位しない限り安定ではないのではないのでしょうか? かごになる部分がマイナスの電荷をもっているということなのでしょうか?

  • IC50(50%阻害濃度)の単位について

    論文を読んでいて、IC50というものを初めて知ったのですが、 少しわからないことがあるので、質問させていただきます。 IC50の単位として、ng/mlやnMといった単位が使われますが、 これの意味がわかりません。 参考にした文献には、対象となる酵素の量や濃度が書かれておらず、 どのくらいの量の酵素に阻害剤を加え、 50%阻害時のIC50を求めたのかがわからないのです。 ただ、私の考え方が根本から間違っており(たぶん間違ってますが)、 IC50とは、50%阻害時に加えた酵素阻害剤の量/酵素の量なのかなと思うのですが、どうなのでしょう? つまり、1×1×1cmのセルに酵素を入れ、 そこに阻害剤を加え、50%阻害時の量を分子にして、IC50を求めるのでしょうか? また、まったく別のことなんですが、 文献中に「chitotriomycin」という言葉がでてくるのですが、 これはキトトリオマイシンと読めばよいのでしょうか? 簡単なことなのかもしれませんが、 上記2点についてよろしくお願いします。

  • 細胞の固定とは?

    高校生物での植物細胞の原形質分離のところで、「固定した細胞の細胞膜の半透性は失われる」と何かに書いてあったのですが、別のところに「物質量の小さい物質や脂質に溶けやすい物質は燐脂質を透過しやすい(単純拡散)」とありました。 水分子が燐脂質の合間をぬって透過するなら、固定しても水分子は細胞の中に入っちゃうのでは? そもそも、固定ってどんなメカニズム?と思って質問させていただきました。 参考になるサイト、本とかでもいいので教えてください。

  • CO2等の分子構造について

    例えば、水では水素原子と水素原子の角度は104.5°と決まっていますが、CO2とかは角度は決まっているのですか?

  • 1人1日1キロのCO2削減運動がエコ活動?

    環境省が叫んでいる1人1日1キロのCO2削減運動(チーム・マイナス6%)って意味があるのでしょうか? AERAでこんな記事があるましたがhttp://www.aeranet.jp/summary/080930_000370.html 単にセコイ最低限の生活をすれ ば達成できるという内容です。 C大学のT教授がいわれるようにまず高額所得者(特に環境省1種役人)がやるべきであって、一般庶民に押し付けるなといいたいです。 T教授がいうようにCO2排出量はGDP、私の意見ですが押並べて所得に比例すると思いますので、 一般庶民はぎりぎりの生活を強いられているため、 1人1日1キロのCO2削減運動は単なる一時的なお金の節約(普通日常的にしてますよね)にしかならず、 貯めたお金で何か買ったり遊んだりしたら元も子もありません。 しかも国は世界同時株安で景気対策に赤字国債を発行する勢いです。 つまりCO2を沢山排出する行為が景気対策な訳で、 景気がよくても一般庶民が節約(1人1日1キロのCO2削減運動)に廻ると市況は悪くなるはずです。 私は地球環境問題は、国や企業次第と思っていますので、一人一人の意識(正しい知識)はそれを動かすために必要であり重要だと思います。 私、よくいう「エコロジー活動」=人間様に都合のよい地球環境を持続させる活動、 家庭での「節約」=自身の生活を守るため、又は趣味や楽しみ以外に努力次第で削減可能な経費の削減、 他にお金を使うことがあるから行う行為、つまり消費先の代替と考えています。 ちなみに私はある面節約しますが、その分どっかで確実に消費しています。(借金返済は昔使ったお金、貯金は先々使うお金と理解してください) 1.1人1日1キロのCO2削減運動をやっていますか? 2.上記1の運動に対してどう思いますか? 3.一般庶民の節約は地球環境問題に寄与すると思いますか? 4.環境問題とミクロ経済、しいてはマクロ経済、密接に係わっていると思いますが、どうでしょうか? 5.皆さんは自信を持って科学的に正しといえるエコ活動をしています 質問の1~5、どれでもいいですので、回答、ご意見等お願いします。 ※C大学のT教授は質問板ではパンドラの箱ですので、良い悪い関らず開けないようにお願いします 参考:節水に関して興味深いコラム http://www.yasuienv.net/SaveWater.htm