たのしい演劇

俳優の錬金術Alchemy of Actor 知覚の哲学Philosophy of perception 78
Chemistry38　

“本当に大切なものは目には見えない”
　　“ 目に見えないところで何が起こっているのかを想像することが大事”

化学結合：物質中での原子と原子の結び 　結合の力は　粒子間の電子の授受による
　　　　　　　　その電子の授受の仕方により　結合の種類が分類される

分子軌道法 Molecular Orbital method）「MO法」 02

電子electron 宇宙を構成するれ素粒子elementary particleの レプトンleptonグループ

s軌道s orbital;　atomを構成しているelectron orbital
方位量子数(l)azimuthal quantum number は0であり、
全ての電子殻electron shell(主量子数(n)principal quantum number）について球状の一つの軌道のみが存在す。
各電子殻(主量子数)のs軌道は主量子数の大きさから
「1s軌道」（K殻）、「2s軌道」（L殻）・・・(以下続く)のように呼ぶ　
1つのs軌道にはspinスピンの自由度degree of freedomと合わせて最大で2つの電子が存在す。
例えば　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
基底状態のH原子は1s軌道に1個の電子が存在し　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
He原子は1s軌道に2個の電子を取って閉殻構造となっている。
s軌道の電子はSブロック元素の物性に関わっている。
s軌道はp軌道　d軌道と混成軌道を作る。

s軌道同士、s軌道とsp混成軌道、s軌道とp軌道の結合はσ結合(結合軸方向を向いた原子軌道同士による結合) を形成。


p軌道p orbital;
方位量子数(l)azimuthal quantum numberは１で、
L殻以降の電子殻(2以上の(n)主量子数）について
px,py,pzという異なる配位の3つの軌道が存在。
各電子殻（主量子数）のp軌道は主量子数の大きさから
「2p軌道」（L殻）、「3p軌道」（M殻）のように呼ばれ、
ひとつの電子殻（主量子数）のp軌道にはスピンの自由度と合わせて最大で6つの電子が存在。
s軌道の波動関数は球対称だが、3つのp軌道はそれぞれx軸、y軸、z軸に対する軸対称な波動関数。
p軌道のpは「principal」略全ての元素で観測され、
励起pから基底sへの遷移スペクトル強度が大きい　ことから、主要な、第一、の意味。
　　　　　　　　　　　　　

p軌道は13族~17族のPブロック元素(13~ 18族,Hは除く)の物性に重要な役割を果す。
これらの元素が共有結合するとき、p軌道のみが結合に関わることは余りなく、s軌道と混成軌道を作り、
結合に関わることが多い。




d軌道d orbital;
方位量子数(l)azimuthal quantum numberは2で、
M殻以降の電子殻(3以上の主量子数)について
dxy軌道、dyz軌道、dzx軌道、dx2-y2軌道、dz2軌道
という5つの異なる配位の軌道が存在。
各電子殻(主量子数)のd軌道は主量子数の大きさから
「3d軌道」M殻）、「4d軌道」N殻）、、、のように呼ぶ、
1つの電子殻(主量子数)のd軌道にはスピンの自由度と合わせて、最大で10個の電子が入る。
d軌道の「d」は diffuse 電子配置　軌道の変化分裂によるスペクトルの放散、広がりを持つ


d軌道にどのように電子が配置されるかがDブロック元素(第3-11族, 遷移金属,第4-7周期)の物性を決定。
特に25Mnや27Coといった強磁性体の性質、
遷移金属の酸化物に代表される強相関電子系の性質、そして
高温超電導体の物性、にはd軌道の電子が重要な役割を果す。


通常、d軌道は5重に縮退degeneracy(2つ以上の異なったエネルギー固有状態が同じエネルギー準位をとる)
しているが、遷移金属錯体complex(金属と非金属原子が結合した構造を持つ化合物) で見られるように、
O2-やOH-などの配位子(ligand孤立電子対を持つ基を有し 金属と廃位結合し錯体形成)が遷移金属イオンの周りに配位すると、
配位子による静電場の影響でd軌道の縮退が解け、
配位の様式に応じて軌道準位が分裂す；「配位子場分裂」

ex, 6個の配位子が正8面体状に配位した場合、
3重に縮退したt2g軌道と、2重に縮退したeg軌道に分裂。
配位子の方向に電子の存在確率が高いdx2-y2軌道、dz2軌道 は配位子による静電反発のため、
軌道のエネルギーが押し上げられ、2重に縮退したeg軌道になる。
また、配位子の方向に電子の存在確率が低いdxy軌道、dyz軌道、dzx軌道はエネルギーが低く、
3重に縮退したt2g軌道になる。

eg軌道に空きがある場合 分裂幅に応じたエネルギーの光を吸収することにより、
t2g軌道の電子はeg軌道に遷移し、ヒトは吸収される光の波長の補色に該当する色を視覚。
このため、一般に遷移金属錯体は色を持つ物が多い。
吸収される光の波長は中心の遷移金属や配位子の種類によって異なる。
Ex, Co(H2O)6Cl塩化コバルト�Uは鮮やかなピンク色。


と　たのしい演劇の日々