理系の雑学・豆知識

物理、化学、生物、数学、地学、宇宙についての雑学・うんちく・豆知識・トリビアを集めたサイトです。気になった記事や文章を個人のメモとして投稿しています

2019-04-10から1日間の記事一覧

円周率を百万桁ならべてみた(後編)

円周率を百万桁ならべてみました。 はてなブログの規約上、2記事に分けないと投稿できないみたいです。というわけで、以下が後半の50万桁です。 前編はこちら。 42 6973910175 6371975343 0044796178 2504311533 1506758256 2735343476 2525391425 152757047…

円周率を百万桁ならべてみた(前編)

円周率を百万桁ならべてみました。 はてなブログの規約上、2記事に分けないと投稿できないみたいです。というわけで、以下が前半の50万桁です。 後編はこちら。 3. 1415926535 8979323846 2643383279 5028841971 6939937510 5820974944 5923078164 062862089…

食品添加物の化学

食品の発酵と腐敗 カビや細菌などの微生物は、食品中の糖類・タンパク質・脂質などを、自らが持つ酵素により分解し、生活に必要なエネルギーを得ている。この分解によって、生成する物質が人間にとって有用なものの場合を発酵、有害なものの場合を腐敗という…

衣料の化学

1)繊維 (合成高分子・合成繊維,その他の天然高分子・天然繊維のページ参照) 2)染料と染色 染料 色素には「染料」と「顔料」がある。「染料」は、粒子性を持たない物質で、化学変化により着色する。一方、「顔料」は粒子性の色素で、水や油に溶けず、…

生命の化学

1)生命を構成する物質 生命体を構成する主要元素 表.人体を構成する元素 元素 質量% 構成する主な物質等 O 62.8 水,タンパク質,糖,脂質,核酸,その他多くの物質 C 19.4 タンパク質,糖,脂質,核酸,その他多くの物質 H 9.3 水,タンパク質,糖,脂…

薬品の化学

1)医薬品 医療に用いられる化学物質を医薬品という。医薬品が人間など動物に対して与える作用を薬理作用という。医薬品の多くは、合成有機化合物・微生物が生産する物質・無機化合物である。また、動植物などの天然素材を、そのままか、乾燥させて用いるよ…

材料の化学

金属の性質 金属元素は電子を放出して陽イオンになりやすい。陽イオンどうしは電気的に反発しあうが、放出した電子(負の電荷を帯びた粒子)が間に入り、陽イオンどうしを集合させている。この電子を自由電子といい、金属特有の性質は自由電子によるものが多…

燃料電池

燃料電池は水素と酸素を利用した電池で、水の電気分解の逆の原理で発電する電池である。 水の電気分解は、水に水酸化ナトリウムなどの電解質を溶解させて、これに電極を入れ電流を流し、水を分解する。 2H2O + 電気エネルギー → 2H2 + O2 燃料電池ではこの変…

無機化学の反応式

反応の基本パターン 無機化学の反応式はある程度パターン化すると覚えやすい。 パターン 反応物A + 反応物B 生成物(αは右辺・左辺の原子数から考える) ① 金属の単体・化合物 + H2O → 金属の水酸化物 + α ② 金属の単体・化合物 + CO2 → 金属の炭酸塩…

化学式の書き方

1)イオンからなる物質 陽イオン(金属のイオン)と陰イオン(非金属のイオン)を結合させて化学式をつくる。つまり金属と非金属からなる物質(NH4+を含む場合は例外)。 主なイオン(青:単原子イオン,赤:多原子イオン) 陽イオン 陰イオン H+ 水素イ…

合成高分子化合物

単量体を人工的に、付加重合や縮合重合によって、多数結合させ作られた高分子化合物を合成高分子化合物という。合成繊維・合成樹脂・合成ゴムなどがある。 1)合成繊維 石油から得られる低分子化合物(単量体)を重合させ、高分子にして、紡糸することで繊…

天然高分子 (アミノ酸とタンパク質,天然繊維,核酸)

1)アミノ酸 分子中にアミノ基-NH2とカルボキシル基-COOHの2種の官能基をもった化合物である。とくに2つの官能基が同一の炭素原子に結合しているものをα-アミノ酸という。 代表的なα-アミノ酸 名称 R 名称 R グリシン H- システイン HS-CH2- アラニ…

高分子,天然高分子Ⅰ (糖類)

1)高分子化合物の分類 高分子化合物は分子量が10000を越えるような化合物である。高分子化合物には、炭素原子が中心になって多数の原子が結びついた有機高分子化合物とケイ素原子と酸素原子が多数結びついた無機高分子化合物とがある。 また、高分子化合物…

有機化合物の分離

抽出 多くの有機化合物は水に溶けにくく、有機溶媒に溶けやすい。そこで、有機化合物をエーテルやヘキサンなどの有機溶媒に溶かしておく。そこへ、酸、塩基の水溶液順次加え振り混ると、特定の成分だけが中和され、塩の形となり、有機溶媒層から水層へと転溶…

芳香族化合物

1)芳香族炭化水素 分子中にベンゼン環をもつものを芳香族炭化水素という。ベンゼン(C6H6)は6個の炭素原子が正六角形の環を形成する。ベンゼン環の炭素原子間の結合は、単結合と二重結合が交互にできている。 主な芳香族炭化水素 芳香族炭化水素の反…

脂肪族酸素化合物 (カルボン酸,酸無水物,エステル)

3)カルボン酸と酸無水物 カルボン酸 分子中にカルボキシル基-COOHを持つ化合物を総称してカルボン酸という。第一級アルコールを酸化して得られるアルデヒドをさら酸化にすることによって得られる。分子中に含まれるカルボキシル基の数により、1価(モノカ…

脂肪族酸素化合物 (アルコール,エーテル,ケトン)

これまでに学習してきた炭化水素(アルカン、アルケン、アルキン)はCとHだけからなる化合物であった。ここでは、さらにO酸素を含んだ化合物について学習していく。 1)アルコールとエーテル アルコール 炭化水素の水素原子をヒドロキシ基-OHで置き換…

脂肪族炭化水素

1)飽和炭化水素(アルカン) 直鎖の飽和炭化水素(二重結合や三重結合を持っていない炭化水素)はアルカンと総称される。メタン系炭化水素またはパラフィンとも呼ばれる。 アルカンの一般式はCnH2n+2で表される。また、これらの共通の一般式で表される一群…

有機化合物の元素分析

1)成分元素の検出 元素 操作 生成物 生成物の検出反応 C 酸化する CO2 石灰水に通すと白濁する。 H H2O 硫酸銅(Ⅱ)無水物に作用させると白から 青に変わる。 N 酸化カルシウムと混合して加熱 NH3 濃塩酸を近づけると塩化アンモニウムの白煙を上げる。赤リ…

有機化合物の特徴

1)有機化合物と無機化合物 炭素C含む化合物を有機化合物といい、炭素以外の元素からなる化合物を無機化合物と区別している。 有機化合物 無機化合物 化学結合 共有結合による分子からなる イオン結合による塩からなる 融点 一般に融点は低い(300℃以下)。…

遷移元素・金属イオンの分離

1)遷移元素について 族 3 4 5 6 7 8 9 10 11 元素 電子殻 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu K 2 2 2 2 2 2 2 2 2 L 8 8 8 8 8 8 8 8 8 M 9 10 11 13 13 14 15 16 18 N 2 2 2 1 2 2 2 2 1 遷移元素は周期表上で、3~11族の元素である。上の2…

典型元素の性質Ⅱ(16族元素(酸素と硫黄))

7)16族元素(酸素と硫黄) 単体の性質 酸素原子と硫黄原子はともに最外殻電子(価電子)が6個なので2価の陰イオンになりやすい。酸素は工業的には過酸化水素や塩素酸カリウムの分解によって(触媒MnO2)作られる①。酸素の同素体には<spanstyle='color:red'>酸素とオゾンがある。オ</spanstyle='color:red'>…

典型元素の性質ⅰ(一族元素、二族元素)

1)周期表と元素の性質 周期表の横の並びを周期、縦の並びを族という。 元素には原子番号という通し番号がついていて、横の並びは原子番号の順になっている。 同じ族の元素は、性質が似ているので、それぞれの族が1つのグループになっている(3族~11族…

化学平衡

1)化学平衡 可逆反応と不可逆反応 ・可逆反応・・・右向き、左向きのどちらの方向にも進む反応。右向きの反応を正反応、左向きの反応を逆反応という。 (例)H2 + I2 2HI ・不可逆反応・・・どちらか一つの方向には進むが、その逆反応は、ほとんど起こら…

化学反応の速さとしくみ

1)反応速度 化学反応の速度 単位時間あたりの反応物質の減少する量(mol,mol/l )。または、単位時間(秒)あたりの生成物質の増加する量(mol,mol/l )で表す。 反応速度v = 変化量 [mol/s]または[mol/ls] 反応時間 例)ヨウ化水素が分解すると、水素と…

化学反応とエネルギー

1)反応熱 化学反応に伴って、出入する熱のことを反応熱という。また熱を発生する反応を発熱反応、熱を吸収する反応を吸熱反応という。 (例) 炭素(黒鉛)1molを燃焼すると349kJの熱が発生する。 反応式 C + O2 → CO2 2)熱化学方程式 化学反応に…

溶液の性質

1)溶解と溶液 溶解 液体が他の物質を溶かして均一な混合物になる現象を溶解という。 イオン結晶の水への溶解 イオン結晶は陽イオンと陰イオンが静電気力(クーロン力)によって結合している。しかし、水溶液中では+と-であるにもかかわらず、引き合わず…

気体の性質

1)気体の体積変化 気体の体積と圧力(ボイルの法則) 「温度一定で、一定量の気体の体積Vは圧力Pに反比例する。」 反比例のグラフでは、横軸の点とそれに対する縦軸の点でつくる面積は一定なので、常にPV=一定が成り立つ。 気体の体積と温度(シャルル…

物質の三態と状態変化

1)物質の状態と粒子の熱運動 物質を構成する粒子は、その温度に応じた熱運動をしている。また、粒子間には引力が働くため、温度により固体・液体・気体の状態をとる。 固 体‥‥低温の状態では、物質を構成する粒子の熱運動が小さいので、粒子間の引力の影響…

粒子の結合と結晶の構造

物質を構成する粒子には、原子・イオン・分子がある。これらの粒子が集まって物質となる。 1)原子の構造 原子は原子核と電子から構成されている。原子核はさらに陽子と中性子からできている。陽子は電気的に正(+)に、電子は負(-)に荷電した粒子で、…