公務員試験 H24年 国家一般職(化学) No.21解説

　問 題　　　　　

炭素の同素体に関する ㋐ ㋑ ㋒ の記述のうちから妥当なもののみを全て選び出しているのはどれか。

㋐ 黒鉛の層状構造の層間は、弱いファンデルワールス力で結合している。
㋑ フラーレンC₆₀の炭素原子は、全てsp³混成である。
㋒ ダイヤモンドは、天然に存在する炭素の同素体の中で最大の密度をもつ。 

1. ㋐ ㋑
2. ㋐ ㋑ ㋒
3. ㋐ ㋒
4. ㋑
5. ㋒

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

まず「同素体」とは、同じ元素からなるが、原子配列や結合の仕方が異なるため性質が異なる単体のこと　です。ちなみに類義語として「同位体」があります。これは、同じ元素からなり、性質もほぼ同じだが「中性子数」が異なるため質量数の異なる関係のこと　です。

㋐は、正しい記述です。ちなみに「同じ層」における各原子間は、sp² 混成軌道です。

㋑ですが、フラーレンの炭素原子間の結合は単結合と二重結合の混合です。全てsp³ は明らかに誤りと考えられます。

㋐が正しく、㋑が誤りなので、正解は 3 です。㋒は妥当な記述です。