化学 【大学の物理化学】ミクロな世界での調和振動子のエネルギーをシュレディンガー方程式から求める過程について、わかりやすく解説! 量子の世界でのばねにつながれた物体の運動はどのように記述できるのか。この記事では、シュレディンガー方程式の変形の過程、振動エネルギーの特徴をわかりやすく解説しています。 2021.05.30 化学物理化学
高分子科学 【大学の高分子科学】高分子の特徴、低分子との違い、高分子科学の発展をわかりやすく解説! あなたは高分子という言葉を聞いたことはあるでしょうか。いわゆるプラスチックをご想像いただければいいですが、高分子とはとても大きな分子のことです。この記事では、高分子科学の入り口として、低分子との違いや、利用例をまとめています。数式は一切出てこないので、読み物としてお楽しみください。 2021.05.29 高分子科学
化学 【大学の物理化学】水素原子の電子軌道をシュレディンガー方程式によって求める過程について、わかりやすく解説! 原子核の周りを電子が回っている、というのは厳密には正しくありません。加速度を受けた点電荷は、制動放射により電磁波を放出し、運動エネルギーを失うからです。この記事では、量子力学から、水素原子中の電子の本当の運動がどのようなものかを考えていきます。 2021.05.28 化学物理化学
化学 【大学の有機化学】芳香族化合物であるベンゼン置換体の配向性と活性化度について、わかりやすく解説! 高校では暗記した人も多い芳香族化合物の配向性。しかし、その理屈を知れば、構造を見た瞬間に配向性がわかるので、暗記は必要なくなります。また、置換基により電子がどのように偏在し、芳香族化合物の反応性に寄与しているのかについても、わかりやすく解説しています。 2021.05.26 化学有機化学
化学 【大学の有機化学】アルコールの求核置換反応と脱離反応が起こる条件と原理について、わかりやすく解説! アルコールのヒドロキシ基はほとんど脱離しないので、一見、求核置換反応や脱離反応が起こりそうにありません。しかし、塩基ないし求核剤、アルコールの組み合わせによっては、ヒドロキシ基が水として脱離することで、これらの反応が可能になります。この記事では、その組み合わせをまとめています。 2021.05.24 化学有機化学
化学 【大学の物理化学】生物が色を認識する原理を量子力学からわかりやすく解説! 普段我々が生きているこの世界は色鮮やかですが、そもそもなぜ色が認識できるのでしょうか。この記事では色が見えるしくみを量子力学の観点から、詳しく解説しています。 2021.05.24 化学物理化学
数学 【大学の数学】座標の表し方と∇(ナブラ)、Δ(ラプラシアン)の極座標変換の過程をわかりやすく解説! 例えば、三次元空間で水素原子中の電子の状態を考えるとき、シュレディンガー方程式を一度直交座標から直交座標にすることで計算を簡単にします。今回はそのための準備も兼ねた内容となっています。 2021.05.22 数学
化学 【大学の物理化学】量子の不確定性と確率波、一次元井戸型ポテンシャルに拘束された電子の分布について、わかりやすく解説! シュレディンガー方程式を使って、最も簡単な系である井戸型ポテンシャルに拘束された電子の分布とエネルギーを計算する方法をまとめました。量子の不確定性や波動関数の物理的な意味も順を追ってわかりやすく説明しています! 2021.05.22 化学物理化学
化学 【大学の有機化学】化学における共鳴構造の考え方およびヒュッケル則と芳香族性について、わかりやすく解説! ベンゼンが正六角形型の分子であったり、カルボン酸が酸となったりする理由は、電子の素早い交換を考えることで説明されます。量子的には、電子が広範囲に分布することで、静電反発が小さくなり、熱力学的に安定化が起こります。本記事では、共鳴によって安定化する原理、またその例外にまとめています。 2021.05.20 化学有機化学
化学 【大学の有機化学】グリーンケミストリーの概念も踏まえた逆合成解析で、合成戦略を立てる基本的な方法について、わかりやすく解説! 目的の生成物を得るための合成戦略は、その生成物の構造から逆算することがあります。また、合成戦略を立てるうえでは、安全性やコストの面からもより優れた経路を確立することが必要とされています。本記事では、グリーンケミストリーの概念と、基本的な逆合成解析の方法について、お話ししています。 2021.05.19 化学有機化学
化学 【大学の有機化学】アルコールの命名法、物性、合成法、反応(ヒドリド還元、PCC酸化、グリニャール反応など)について、わかりやすく解説! 一般社会でアルコールというとお酒を指しますが、化学の分野でアルコールはヒドロキシ基をもつ有機化合物の総称であり、酸としても塩基としても作用する物質として有名です。この記事では、ヒドリド還元、PCC酸化、グリニャール反応など、アルコールの命名法や物性から合成法に至るまで、大学の化学で扱うアルコールの知識をまとめています。 2021.05.17 化学有機化学
化学 【大学の物理化学】シュレディンガー方程式の導出過程について、わかりやすく解説! 量子力学の基本となる、シュレディンガー方程式の導出を丁寧に解説しています。シュレディンガー方程式のそれぞれの項が何を表しているのかが、理解できます。 2021.05.13 化学物理化学
化学 【大学の物理化学】波が満たす条件式(波動方程式)と複素数の波について、わかりやすく解説!! 高校物理では、三角関数によって波を表現できることを習いましたが、これは実数のみに限った結果です。複素数まで拡張すると、ネイピア数の複素数乗も波として扱われることになります。本記事では、波が満たす方程式を導出し、より一般的に、波とは何なのかを考えていきます。 2021.05.12 化学物理化学
化学 【大学の有機化学】ハロアルカンの求核置換反応と脱離反応の競合について、わかりやすく解説! 競合する求核置換反応と脱離反応で、どの反応が優勢になるのか考えていると、だんだん混同してくるかと思います。今回は、そんなときのために反応を予測するうえで考えるべきことをまとめました。 2021.05.11 化学有機化学
数学 【大学の数学】サイエンスのための微分方程式、解き方について、わかりやすく解説!! サイエンスでもよく使う数学のテクニックに微分方程式があります。例えば、ばねの単振動から物体の位置を求めるためには、微分方程式を解く必要があります。本記事では、数学を専攻していなくてもよく使う程度の簡単な微分方程式の解法について、まとめています。 2021.05.10 数学