化学種の定義

化学種とは何ですか?

ある原子が他の原子と同一であれば、それらは同じ化学種であると言うことができます。

ある分子が別の分子と同一である場合、それらは同じ化学種であると言うことができます。

純粋なヘリウムでいっぱいのバルーンには、同じ化学種の原子が含まれています。

酸素で満たされた風船、O2は、同じ化学種の分子で満たされています。

純粋な水で満たされたボトル、H2Oは、同じ化学種の分子で満たされています。

純金インゴットには、同じ化学種の原子が含まれています。

定義を強化

同じ種であるためには、原子や分子が観測の時間スケールで同じ分子エネルギーレベルのセットを共有しなければならないと言うことで、定義をより正確にすることができます。

例えば、二つの立体配座異性体の混合物は、異なるNMRスペクトルによって検出できるように十分にゆっくりと相互変換される可能性があるため、分光計の周波数のタイムスケール上で別々の化学種になる。

一方、遅い化学反応では、配座異性体の同じ混合物が単一の化学種として振る舞うことがあり、すなわち二つの配座に属する分子エネルギー準位には事実上完全な平衡がある。

文脈が別途必要とする場合を除き、天然存在量の異なる同位体を含む分子のグループは、すべて同じ種であるとみなされます。 原子の基は同じように扱われます。

“種”の定義には、グラファイト、塩化ナトリウム、表面酸化物など、基本構造単位が単離されていない場合や、それらが存在する場合が含まれます。

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