- ベストアンサー
続、イオン結合について…
真空中のとき、e＝1.6022*10^-19C ε＝8.8542*10^-12C^2N^-1m^-2で 計算しました。εは真空中の誘電率だった気がします。したがって真空中 と水中は違います。水中の時は何を使えばいいのですか？
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
その他の回答 (2)
- 38endoh
- ベストアンサー率53% (264/494)
水の比誘電率は ε ≒ 80 というのが一般的な値だと思います。詳しくは図書館などでデータブックをご覧下さい。しかしイオン間距離 0.28 nm の間には水分子は入れないので，水の比誘電率を掛けるのが本当に正しいのでしょうか？ それはわかりません。 そもそも，問題の趣旨が分からないのですが…。イオン結晶の結合エネルギーを考えたい場合，結晶は三次元の構造体ですから，イオンも三次元的に配列しているわけです。再隣接の６個のイオンとは引力が働き，次に近いイオンとは斥力が働き，その次に近いイオンとはまた引力が働き…，と無限遠まで考慮した結果，はじめてエネルギーが求まります。詳しく知りたい場合は，固体物理学の教科書のイオン結晶，マーデルンクエネルギーの章などをご覧下さい。
お礼
ありがとうございましたm(__)m
- First_Noel
- ベストアンサー率31% (508/1597)
誘電率は屈折率と関係があります． もし水の屈折率があれば使えます． なければ常識の数値として出題者は考えているのかな？
お礼
ありがとうございましたm(__)m
関連するQ&A
- N6+の大きさとイオン化エネルギーの出し方
N6+の大きさは単純に水素原子の1/7、つまり εh^2/7πme^2≒0.076Åと言う事と イオン化エネルギーは49me^4/8ε^2h^2となり、水素原子の約50倍と言う事 ここで、 ε・・・真空の誘電率 h・・・プランク定数 m・・・電子の質量 e・・・電子の素電荷 と教えてもらったのですが ここでε，h，m，eにはどのような数字を入れたのですか？ 名前がわかったのですがどこからその数字を引っ張ってきたかがわかりません。誰か教えてください。 この計算に持って行った元の式も教えてほしいです。 それと他の原子と比べてみたいのでＯ7+の大きさとイオン化エネルギーの出し方の式も教えてくれませんか？（上記で書いた感じで書いていただけると嬉しいです）
- 締切済み
- 化学
- 水素様原子イオンのエネルギー
水素様原子イオンのエネルギーEは E=-{(me^4)/(8ε0^2h^2)}・(Z^2/n^2) n=1,2,… で表せますが、 {(me^4)/(8ε0^2h^2)} の部分は定数であるから、各値を代入すると 1312となるようです。 実際に自分で各値を代入して計算したら、 2.179×10^-18となってしまい、まったく異なりました。 mを電子の質量、eを電気素量、ε0を真空の誘電率、hをプランク定数として 代入しましたが、どこが間違っているのでしょうか。 どなたか教えてください。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 分散性媒質における速度と屈折率の式
電磁気学を用いて，分散性媒質中の光の解析を行っているのですが， 媒質が分散性を持つ場合の電磁波の位相速度と屈折率の式をどの ように表現すれば良いのかわかりません． 媒質の比誘電率は，電磁波の角周波数（ω）が無限大のときの比誘電 率ε0と誘電感受率χ（χ(∞)=0)を用いて， εr(ω) = ε0(ω) + χ(ω) と表現できると仮定しています． この場合も屈折率を n(ω) = √(εr(ω)μr(ω)) と表現し，速度を v = c/n = c/√(εr(ω)μr(ω)) ( c = nv ) で計算してもよいのでしょうか．（cは真空中の光速） また，波数kは， k^2 = ω^2 μ ε で計算してもよいのでしょうか． ご教授お願い致します．
- ベストアンサー
- 物理学
- 電場についての問題ですが
以下の問題ですが、 空間のある点に5.0×10＾-6[Ｃ]の点電荷を置くと、6.0×10＾-4[N]の力を受けた。 (1)この点の電場の強さはいくらか。 (2)同じ点に-3.0×10＾-6Cの電荷を置くと、どのような力を受けるか。 この問題では、真空誘電率εが与えられています。 (1)は、E＝F/a＝6.0×10＾-4[N]/5.0×10＾-6[Ｃ]＝1.2×10＾2[N/C]と出したのですが、これでいいでしょうか。(2)については、どのように解いたらよいのかわかりません。分かる方よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- コンデンサーに挿入された誘電体内の電場の大きさについて。
誘電体内の電場の大きさは、 E = (σ-σp)/ε0 σ：コンデンサーの極板にある電荷の面密度 σp：誘電体にある電荷の面密度 ε0：真空の誘電率 とあります。で、この式の理由が真空中のE = σ/ε0に対して、誘電体中ではσのかわりにσ-σpとなるから、とあるのですが、なぜ誘電率は真空のものを使うのでしょうか？ 誘電体内を考えるのですから、変わってくるのではないでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 分極ベクトルがわかりません
「並行平板コンデンサが間隔1[mm]で存在している。このコンデンサの平板間を満たすように誘電体を挿入すると、静電容量が5倍になった。このコンデンサの両極に1[kV]の電圧を加えた時の電界の大きさEと分極ベクトルの大きさPを求めよ。」という問題がわかりません。 並行平板コンデンサにおいて電界E、電位差Vと間隔dに関して V = Ed よって今回、E = 1*10^6[V/m] 静電容量が5倍になったことから、挿入された誘電体の比誘電率は5。よって電気感受率x=5-1=4 P = ε0*x*E（ε0は真空中の誘電率） だと聞いたので、P = 8.854^(-12)*4*1*10^6 = 35.4[C-m^2] と思ったのですが、解答には7.08*10^6とあります。 どうすれば解けるのでしょうか？ よろしくお願いします
- ベストアンサー
- 物理学
- コンデンサーの電界
+Q -q +q -q ┌──┐ │→│─→│ →│ （真空） ―┤E_0│Ｅ_1│E_0 │──（接地） │ │ε ｜ ｜ └──┘ 極板 誘電体 極板 真空の誘電率をεo、誘電体の誘電率（比誘電率ではないです）をε、極板面積をSとする。 E_0＝Q／（Sεo） E_1＝Q／（Sε） とあらわせますよね。 ところで、E_1をq、Q、εo、Sであらわせ。 という問題があって、E_0－（誘電体中の左向きに働く電界）で表せるのはわかるのですが、 誘電体中の左向きに働く電界＝Exがわからないんです。 どうして|Ex|＝q／（Sε）でなくて|Ex|＝q／（Sεo）なのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 電気系の問題です
平行平板コンデンサーを考える。コンデンサー内にできる電界は一様とする。以下の手順でコン デンサーの静電容量を求める。極板間距離をd [ m ]、極板面積S [ m2 ]とし、極板には、それぞれ電 荷密度 ±s [ C / m2 ] の電荷を与えた。以下の問いに答えよ。 (a) コンデンサー内は真空とする。真空誘電率をe0とする。 (a-1) コンデンサー内にできる電界をガウスの定理を用いて求め、ベクトル表記せよ。 (a-2) 極板間の電位差を求めよ。 (a-3) コンデンサーの静電容量を求めよ。 (b) 極板間を誘電率 e の誘電体で満たした。(a-1)～(a-3)の手順でコンデンサーの静電容量を求めよ。 (c) 極板間の上半分を誘電率e1の誘電体、下半分を誘電率e2の誘電体で満たした。(a-1)～(a-3)の手順 でコンデンサーの静電容量を求めよ。 (d) 極板間の左半分を誘電率e1の誘電体、右半分を誘電率e2の誘電体で満たした。(a-1)～(a-3)の手順 でコンデンサーの静電容量を求めよ。ただし、誘電体を挿入したとき、極板内の総電荷量は変化 せず、左半分の領域では、電荷密度は±s1 [ C / m2 ]、右半分の領域では、電荷密度は±s2 [ C / m2 ] になったとする。また、このとき、s1とs2の比を理由とともに示せ。 ★解答がなくて困っている状態です＞＜ 解答のほかに途中式と簡単な解説を加えていただけると幸いです。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ありがとうございましたm(__)m