序章 (Prologue)  なぜだろう「原子・分子の性質」

素朴な疑問からの出発
水素原子
水素原子は正電荷をもった陽子と負電荷をもった電子が 静電気的な力によって結びついているといいます。 ところで,陽子も電子も質量をもちます。水素原子に おける電子の振る舞いを論ずるときに,陽子と電子の間に 働く万有引力は考慮しなくてよいのでしょうか。
電子が運動するとき,なぜ陽子は静止していると考えてよい のでしょうか。
電子が陽子の回りを回転いているとすると,水素原子は 常に電磁波を放出しているのでしょうか。もし,そうなら 電子はエネルギーを失って陽子に限りなく近づいて行く のでしょうか。そんな原子は安定とはいえないのでは ないでしょうか。
水素原子の 1s,2s,2pといった記号の意味は何を表すの でしょうか。
水素原子において 1p,2d,3f といった状態はなぜないの でしょうか。

一般の原子
原子内の電子は太陽系の惑星が太陽の回りを回るように原子核の 回りの一定の軌道上を回っているのでしょうか。 また,「原子軌道」とはそのような軌道のことでしょうか。
化学における現象を考えるとき,通常,原子内の電子にのみ 着目して原子核については考えません。原子を考えるとき原子核と 電子を分離して考えてよいのでしょうか。また,「原子の状態」を 考えることと「原子内の電子の状態」を考えることとは同じこと でしょうか。
原子内の電子の全エネルギーは個々の電子のエネルギーの和として 表されることを学びました。原子内の電子は原子核と相互作用する だけで電子間相互作用はないのでしょうか,あるいは原子核との 相互作用に比べて無視できるのでしょうか。 電子間相互作用があればそれらのエネルギーは個々の電子の エネルギーとして分離できないからです。全エネルギーが個々の 電子のエネルギーの和として表されるのはそれらの電子が互いに 独立なときだけのはずです。
電子のスピンとは何ですか。原子内の電子の全スピンは個々の 電子のスピンの和でしょうか。
原子内の電子エネルギーを考えるとき,どんな相互作用を考慮 すればよいのでしょうか。

分子
分子を考えるとき,原子の原子価が問題になります。そして, 原子価とは原子の最外殻に属する荷電子の配置に関係すると 聞きました。ところで,殻とは何でしょうか。また,荷電子の配置 とは何でしょうか。
例えば,次のような記号は何を意味するのでしょうか。
酸素原子の最外殻の電子配置は (2s)2(2px)2 (2py)(2pz)
窒素原子の最外殻の電子配置は (2s)2(2px) (2py)(2pz)
炭素原子の最外殻の電子配置は (2s)(2px)(2py)(2pz)
sp3 混成軌道とは何ですか。
分子軌道法とは何ですか。
エネルギーを最小にすることがどうして分子の状態を 知ることになるのですか。

課題
原子や分子に関する素朴な疑問あれば こちら(E-Mail) までおよせ下さい。

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