プラチナ

プラチナは秒速17万キロで飛んでいる！

［相対性理論と白金触媒］

プラチナの原子核の周囲を飛ぶ電子のスピードは光速の約57%のスピード秒速17万帰路メートルの速さで原子核の周囲を回っている！

プラチナは、化学反応の反応速度を上げる「触媒」として現代社会に欠かせない元素である。 
例えば、自動車の排ガスには有毒な「一酸化炭素」が含まれているが、プラチナ触媒の元では、いと酸素を混えると、無害な「二酸化炭素」と成る。
また、水分子を分解して酸素分子と水素分子を作り出す反応にも、白金触媒は必須で、この反応は、水素を燃料として走る「燃料電池自動車」には必要不可だ！

原子核の周りを回転する電子には、原子核から離れようとする方向に遠心力が働く。
一方で、マイナスの電気を帯びた電子とプラスの電気を帯びた陽子とは、電気的な力で引き合う。
この二つの力が釣り合うことで、電子は常に原子核の周囲を回り続けることができる！

原子番号が大きくなる、つまり原子核の中でプラスの電気を帯びている陽子の数が多くなれば、原子核と最も内側にある電子との間に働く引力は強くなる。 それに伴い電子の回転速度も速くなる.
白金原子は、７８個と非常に多くの陽子を持ち、そのために最も内側の軌道を回る電子の速度は非常に速くなり、なんと！その速さは光速の約57%.秒速17万キロメートルにも達する！
これほどの速度で回ると、電子の質量が大きくなる影響を無視することはできなくなる。その結果、最も内側で回る電子の軌道半径は、相対性論的な効果を無視した場合と比べると、小さくなる。
そして、それに従い外側の電子軌道も小さくなる。
これは白金原子の直径が、相対論的な効果を考慮しない場合に予想される直径よりも小さくなることを意味する！
物質表面で起きる反応について専門に研究する東京大学の
福谷克之教授は、白金原子の特徴について次のように語る「触媒反応は、基本的に金属の表面で起こります。この時、金属の中の電子軌道の大きさが触媒反応性に大きく影響します。そのため、電子軌道の大きさは、触媒として使うことができるかどうかは大きく関わってきます」
白金が他の元素では見られないような独特な触媒作用を示す理由の一つは、この電子軌道の大きさの違いにある！