• ベストアンサー

遷移状態が生じる理由?

量子化学の内容です。等核二原子分子が解離する反応(A2→2A)では遷移状態はないですよね。でも等核二原子分子が解離する際に他の原子と反応する反応(A2+B→A+AB)では、遷移状態があるらしいのです。 これは教科書に載っていたことなのですが、なぜ後者の反応で遷移状態が生じるかという理由までは載っていませんでした。縦軸にポテンシャルエネルギー、横軸に核間距離をとったグラフが関係あると思うのですが、詳しいところはよく分かりません。 分かる方教えてください。よろしくお願いします。

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • rei00
  • ベストアンサー率50% (1133/2260)
回答No.1

 お書きの2つの反応を,簡単な図にでも書いてみましたか?書けば理解できると思いますが・・・。 【等核二原子分子が解離する反応(A2→2A)】    A-A → [ A・・・A ]* → 2A 【等核二原子分子が解離する際に他の原子と反応する反応(A2+B→A+AB)】    A-A + B → [ A・・・A・・・B ]* → A + A-B  ここで,各状態のエネルギーを考えると,A2 → 2A の場合は,A2 ⇒ [ ]* ⇒ 2A とエネルギーが高く(不安的に)なります。ですので,遷移状態と呼ぶべき状態がありません。  一方,A2 + B → A + AB の場合は,[ ]* の状態は他の A2+B や A+AB よりも不安定で高いエネルギー状態です。つまり,『縦軸にポテンシャルエネルギー、横軸に核間距離をとったグラフ』を書くと,[ ]* の状態を頂点とする山形になります。この様に,頂点が現れた場合,その状態を「遷移状態」と言います。

0_0jack0_0
質問者

お礼

図を描いたら、確かに後者の曲線は真ん中に山形があらわれました。やはりこのグラフから判断すればよかったのですね。納得です、どうもありがとうございました。

関連するQ&A

  • ボーア理論における電子のエネルギー遷移について

    量子力学についてまだまだかじった程度なのですが、入り始めのボーア理論のところでつまずいています。 ボーア理論において、基底状態(n=1)の電子を一つ上のエネルギー状態(n=2)に遷移させるには、その分のエネルギーを外部から与えれば良いとの話です。 たとえば、水素原子の基底状態の電子に10.2eVの光子をぶつけるとちょうど遷移分のエネルギーなどですが、11eVの光子をぶつけたとすると余分なエネルギー分0.8eVはどこへ行くのでしょうか。 また、ボーア理論からは離れてしまいますが、量子力学において原子の周りの電子は雲のような?状態であるため、光子は電子にピンポイントにぶつからずとも原子の一部にぶつかれば電子にエネルギーを与えることができる、という解釈で合っているでしょうか。

  • ポテンシャルの意味

    量子力学でよく出てくるエネルギー障壁は、縦軸がポテンシャルV、横軸が距離xとして表されています。 ポテンシャルの単位はeV等になっているのですが、静電ポテンシャルだとしたら距離xは必要ないと思います。 このポテンシャルは一体何を表しているのでしょうか。 ポテンシャルが粒子に与える影響などについて教えていただけるとありがたいです。

  • 準安定状態

    今アモルファス薄膜について学んでいます。 その特徴として、”構造原子の配置に関して準安定にある”という記述がありました。また、横軸に原子の位置、縦軸にエネルギーをとり、準安定状態から安定状態へ変わるという図が示してあります。 この場合の原子の配置とはどういう意味なのでしょうか? 教えてください。

  • 結合次数

    等核二原子分子は、結合次数が大きくなると、原子間の距離や解離に必要なエネルギーはどのように変化するのですか?

  • 遷移状態理論について

    遷移状態理論(遷移状態論)についてなんですが、 いまいち理解ができません。 A+B ⇔(AB)≠ →C+D という式は何をあらわしているんですか? 誰か解説してください。 お願いします。

  • 分子のポテンシャルエネルギー

    熱力学において反応熱をエネルギー図を使って求める場合、縦軸をポテンシャルエネルギーとします。このポテンシャルエネルギーについて 2点お尋ねします。 1)ポテンシャルエネルギーは分子のもつ全運動(並進,回転,振動)エネ  ルギーと分子間ポテンシャル(双極子間の相互作用など)との和に相   当するものですか。 2)このポテンシャルエネルギーと分子を構成している結合エネルギー  との関係を分かりやすく教えて下さい。

  • 遷移エネルギー

    ある分子は波長600nmの光を吸収して基底状態から励起状態の分子軌道へ電子遷移する。この分子軌道間の遷移エネルギーを[eV]単位で答えよ。 プランク定数 h=6.6×10(-34)Js 1eV=1.6×10^(-19)J E=hνはわかるのですが、ここから先がわかりません。詳しい解説お願いします。

  • 塩化ナトリウムのエネルギーに関する問題です。

    ナトリウム原子の第一イオン化エネルギー 495kj/mol 塩素原子の電子親和力 349kj/mol これらの値より,無限遠離れた状態を保ったまま ナトリウム原子から塩素原子に電子を1個移動させる反応は, 吸熱反応,発熱反応のどちらなのか,理由も教えていただきたいです。 また,上の値と,NaClイオン対分子の解離エネルギー 406kj/mol より NaClイオン対分子1molあたりのクーロンエネルギーの絶対値も求め方が分からないのでお願いします、、、。

  • 物質内がスカスカな理由、分子間の距離

    分子Aと分子Bの間に空間が広がっている理由は、1. 分子Aの自由電子と分子Bの自由電子がマイナス同士で反発する。2. 分子Aの原子核と分子Bの原子核がプラス同士で反発する。3. 分子Aの自由電子と分子Bの原子核がマイナスとプラスで誘引する。4. 分子Aの原子核と分子Bの自由電子がプラスとマイナスで誘引する。5. 分子Aの原子核と分子Bの原子核が万有引力で誘引する、この4つの磁力と1つの重力、合計5つの力で距離が決まるのですか。固体より液体、液体より気体の方が分子間距離が大きいのは、自由電子の運動が活発になって、自由電子の雲が風船を膨らますように膨張し、雲同士の押しくら饅頭をしているからでしょうか。

  • 重なった状態で存在できないのは何故か?

    ビー玉がぶつかりあうとお互いが当たった瞬間はなれていったり重いほうが軽い方をはじいたりします。そこではお互いのビー玉同士が透明人間なのかのように重なってからすれ違ったりはしないですよね。 ぶつかった瞬間のはじきあう前のビー玉が接しあっている部分を極端に拡大してみます。するとビー玉同士の分子達がぶつかりあっているってことになりますよね。分子は原子で出来ていて原子は原子核と電子で出来ている。 ここで疑問です。ぶつかってはねかえる瞬間はお互いのビー玉同士の原子核同士がぶつかりあってからはねかえるのでしょうか?原子核がぶつかった瞬間縮んだりしない限り反発力が生まれないって事ですよね?後原子核同士を近づけるにはかなりのエネルギーが必要ってきいたときもありますし・・・・・・・  この世のすべての現象は4つの力で説明できるみたいですね。弱い力強い力電力重力。 ビー玉同士がぶつかった時お互いがはじきあい離れる減少は4つの力のうちどれに当てはまりますか?