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学習記録(7/17)と疑問点

今朝は外気が高いからか、娘の体温も高めで焦りました汗。

食欲があって元気なのと、本人が行くと言っていることから、保育園には行ってもらいました。よかったよかった。

◆講座学習
学習時間:7.25時間
・P&G特許を読む(32)(33)

・岡野の化学(210)ノート作成(途中)あと少し

・求人検索

岡野の化学(210)の内容をノートにまとめています。理論化学で一度学習した内容なのに、再度まとめると、以前の自分の学習がいかに穴だらけだったかと痛感し愕然とします。

その中で、グラファイト(黒鉛)について疑問点があり、今日はそれについて書きます。

グラファイトの基本情報:

・炭素から成る元素鉱物

・結晶は正六角形の平面層状構造で、面内においてCは強い共有結合(1.3重結合)で結合し、面間は弱いファンデルワールス力で結びつく。

・Cはsp2軌道混成をとり、面内のCは互いに3つのσ結合を形成し、上下にπ結合の電子雲が広がる。

・π結合の電子雲を電子(自由電子)が移動することができ、導電性や伝熱性に寄与している。(ただし層間は伝わりにくい)

   

※画像はこちらからお借りしました。左:http://www.n-kokuen.com/graphite 右:https://www.sdh.or.jp/article/183/p22.html

いろいろインターネット上の資料を読んだのですが、層間は「ファンデルワールス力による結びつき」と書いてある資料が多い一方、「上下に伸びたπ結合の重なり」という説明の資料もありました。

確かに、自由電子がπ結合の電子雲を移動することで電気が通るなら、層間でも電気が若干伝わる(層内の1/50程度ですが)ことも、π結合の電子雲の重なりで説明がつきます。

ここで疑問に思ったのが、この「ファンデルワールス力」と「π結合の電子雲」はどのような関係なのか?ということです。

ディメンションが違うのか、何らかの関係があるのか、または同じものの言い換えなのか?

ファンデルワールス力は、「分子や原子などに量子論的に生じる一時的な電気双極子間の引力によって生じる弱い分子間力」とのことなので、負電荷を帯びている電子雲とも何か関係がありそうだと思いました。

電子雲の電荷の影響を受けて、ファンデルワールス力が発生している?

画像はこちらからお借りしました:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%AB%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%82%B9%E5%8A%9B

 

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