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＞超重元素では核に近い電子が光速に近いために相対論効果が強く出て、
ぜんぜんっわかんねえよ！！電子ってもともと光速で飛んでるんじゃねえの？最内殻（K殻）の軌道半径って元素ごとに違うの？誰か詳しい人、高校くらいの知識レベルで教えてくれなイカ？
特殊相対性理論の帰結により，質量を持つ粒子は光速に達することができません．ですから電子は常に光速より小さい速度で原子核のまわりを回っています．(ここで「回っている」というのは便宜的なもので，量子力学的には正しくない描写)
つぎに，電子がなぜ原子核に落ち込まないかというと，電子が原子核に引き寄せられる力と遠心力が釣り合っているからです．ちょうど人工衛星が落ちてこないように．(これも非常に素朴な描写だが驚くほど現実と良く合っている)
引き寄せられる力は核の電荷量に比例しますから，原子番号の大きな原子ほど，一番内側の電子は高速で回らないと力が釣り合いません．計算すると，原子番号が3桁の電子の速度が，光速に比べ無視できない大きさになります．
ということは、電子が光速に達したところ（次の原子の電子が光速を超えると証明されたところ？）が理論上の元素の終わりということですか。それが172番かどうかは分かりませんが。
漸近していくんで、どこかで光速に一致するわけではありません。
どっこい，最内殻電子の速度が光速に達するのは原子番号137番だそうです（参考 [wikipedia.org]）．
172番の方は
原子番号が173を超えると、1s軌道の電子の束縛エネルギーが電子-陽電子の対生成に必要なエネルギーを超える。
とありますが，…つまりどういうことなんだろう…
具体的に、相対論的効果を考慮しない場合の元素の性質の推定と、考慮した場合の推定ではどのような違いが出てくるんだろう？
直接効いてくるのは電子軌道のエネルギーです．相対論効果の大きい内殻電子のエネルギー（と軌道の形）が大きく変わり，原子内での電子-電子相互作用を介して上の準位の電子のエネルギーまで変わってきます．このため，化学結合の強さが大きく影響を受けることとなります．#エネルギーの近い軌道同士は強く結合する．そこで結合している原子のうち一方の軌道のエネルギーが変われば結合の強さが変わる
また各軌道ごとにエネルギーの変化量が違う（例えば核に近い軌道と遠い軌道で大きく違う）ので，エネルギー順に並べた軌道の順序も入れ替わってきます．そのため，単純な計算だとd軌道に電子がいると思いきや，実際には上のs軌道の方がエネルギーが低くなって電子はそっちに入っていたり，と言うことで理論と実測が大きく変わってきます．#軌道が変わると対称性が変わるので，結合方向（分子の形）やら反応性やら全てが変わります．
大ざっぱに，原子番号で50あたりから効果がよく見え始めて，もう一周期下がると考慮に入れないともう計算が成り立たない，とかそのぐらいですね．Cu，Ag，Auそれぞれの結合エネルギーの計算で，Cuだとほとんど無視できる，Agだと1-2割ぐらいズレが出る，Auだと半分ぐらいになる，とそのぐらいだった気が．有名どころですと，原子番号78-79-80のPt，Au，Hgでそれぞれ触媒の反応性，金のあの色，水銀が液体になる理由，あたりの説明は相対論的量子化学を使わないとどうにもならなかったと思います．
電子と一緒に回る座標系でイメージするわけでもないのに遠心力と引力がつりあう、なんて説明をする意義は果たしてあるのだろうか
それとも他の人は電子に乗った視点でイメージしているのだろうか？俺は原子核の周りを回る電子を外から眺めているという視点でイメージしてしまうが…
というか、電子が原子核に落ち込まないのはより低いエネルギー準位が存在しない状況だからでは？
まあ一番内側の s 軌道だと、そもそも廻ってないしね。(軌道角運動量＝０、遠心力なんぞ無い)s って球対称(Spherical symmetry) の意味だっけ？
そもそも電子は飛んでいるのか? と量子論的な話にしてみる.(確か高校でもs, p, d軌道なんかの概念図は勉強するよね?)
＞(確か高校でもs, p, d軌道なんかの概念図は勉強するよね?)
残念ながらソレは、いつ、どこの高校で、誰に、なにを、教わったかで変わってしまうのですよ。
＃化学は残念な結果だったAC
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ちんぷんかんぷんじゃい (スコア:0)
＞超重元素では核に近い電子が光速に近いために相対論効果が強く出て、
ぜんぜんっわかんねえよ！！
電子ってもともと光速で飛んでるんじゃねえの？
最内殻（K殻）の軌道半径って元素ごとに違うの？
誰か詳しい人、高校くらいの知識レベルで教えてくれなイカ？
Re:ちんぷんかんぷんじゃい (スコア:3, 参考になる)
特殊相対性理論の帰結により，質量を持つ粒子は光速に達することができません．
ですから電子は常に光速より小さい速度で原子核のまわりを回っています．
(ここで「回っている」というのは便宜的なもので，量子力学的には正しくない描写)
つぎに，電子がなぜ原子核に落ち込まないかというと，電子が原子核に引き寄せられる
力と遠心力が釣り合っているからです．ちょうど人工衛星が落ちてこないように．
(これも非常に素朴な描写だが驚くほど現実と良く合っている)
引き寄せられる力は核の電荷量に比例しますから，原子番号の大きな原子ほど，
一番内側の電子は高速で回らないと力が釣り合いません．計算すると，原子番号が
3桁の電子の速度が，光速に比べ無視できない大きさになります．
Re: (スコア:0)
ということは、電子が光速に達したところ（次の原子の電子が光速を超えると証明されたところ？）が
理論上の元素の終わりということですか。それが172番かどうかは分かりませんが。
Re: (スコア:0)
漸近していくんで、どこかで光速に一致するわけではありません。
Re: (スコア:0)
原子番号どころかトンのレベルを超えた、元素じゃなくて星（というかブラックホール）だけどね。
Re: (スコア:0)
どっこい，最内殻電子の速度が光速に達するのは原子番号137番だそうです（参考 [wikipedia.org]）．
172番の方は
原子番号が173を超えると、1s軌道の電子の束縛エネルギーが電子-陽電子の対生成に必要なエネルギーを超える。
とありますが，…つまりどういうことなんだろう…
Re: (スコア:0)
具体的に、相対論的効果を考慮しない場合の元素の性質の推定と、
考慮した場合の推定ではどのような違いが出てくるんだろう？
Re:ちんぷんかんぷんじゃい (スコア:4, 参考になる)
直接効いてくるのは電子軌道のエネルギーです．相対論効果の大きい内殻電子のエネルギー（と軌道の形）が大きく変わり，原子内での電子-電子相互作用を介して上の準位の電子のエネルギーまで変わってきます．このため，化学結合の強さが大きく影響を受けることとなります．
#エネルギーの近い軌道同士は強く結合する．そこで結合している原子のうち一方の軌道のエネルギーが変われば結合の強さが変わる
また各軌道ごとにエネルギーの変化量が違う（例えば核に近い軌道と遠い軌道で大きく違う）ので，エネルギー順に並べた軌道の順序も入れ替わってきます．そのため，単純な計算だとd軌道に電子がいると思いきや，実際には上のs軌道の方がエネルギーが低くなって電子はそっちに入っていたり，と言うことで理論と実測が大きく変わってきます．
#軌道が変わると対称性が変わるので，結合方向（分子の形）やら反応性やら全てが変わります．
大ざっぱに，原子番号で50あたりから効果がよく見え始めて，もう一周期下がると考慮に入れないともう計算が成り立たない，とかそのぐらいですね．Cu，Ag，Auそれぞれの結合エネルギーの計算で，Cuだとほとんど無視できる，Agだと1-2割ぐらいズレが出る，Auだと半分ぐらいになる，とそのぐらいだった気が．
有名どころですと，原子番号78-79-80のPt，Au，Hgでそれぞれ触媒の反応性，金のあの色，水銀が液体になる理由，あたりの説明は相対論的量子化学を使わないとどうにもならなかったと思います．
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
電子と一緒に回る座標系でイメージするわけでもないのに
遠心力と引力がつりあう、なんて説明をする意義は果たしてあるのだろうか
それとも他の人は電子に乗った視点でイメージしているのだろうか？
俺は原子核の周りを回る電子を外から眺めているという視点でイメージしてしまうが…
というか、電子が原子核に落ち込まないのはより低いエネルギー準位が存在しない状況だからでは？
Re:ちんぷんかんぷんじゃい (スコア:1)
まあ一番内側の s 軌道だと、そもそも廻ってないしね。(軌道角運動量＝０、遠心力なんぞ無い)
s って球対称(Spherical symmetry) の意味だっけ？
the.ACount
Re:ちんぷんかんぷんじゃい (スコア:1)
そもそも電子は飛んでいるのか? と量子論的な話にしてみる.(確か高校でもs, p, d軌道なんかの概念図は勉強するよね?)
Re: (スコア:0)
＞(確か高校でもs, p, d軌道なんかの概念図は勉強するよね?)
残念ながらソレは、いつ、どこの高校で、誰に、なにを、教わったかで変わってしまうのですよ。
＃化学は残念な結果だったAC