公務員試験 H27年 国家一般職(土木) No.14解説

　問 題　　　　　

原子と原子核に関する次の記述のア、イ、ウに当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「原子核の電荷は電気素量の整数倍である。原子核の電荷を電気素量を単位として表したものは「ア」　と等しい。　

「ア」 が等しく、「イ」 が異なる原子は互いに同位体（アイソトープ）という。

なお、原子や原子核のレベルで質量を表す単位として、¹²C の原子の質量の 12 分の 1 を原子質量単位［u］として定めている。

1 u は、アボガドロ定数を N_A とすると「ウ」 ［g］で表される。

1. ア：質量数、　イ：原子番号、ウ：12N_A
2. ア：質量数、　イ：原子番号、ウ：12/N_A　
3. ア：質量数、　イ：原子番号、ウ：1/N_A
4. ア：原子番号、イ：質量数、　ウ：N_A
5. ア：原子番号、イ：質量数、　ウ：1/N_A

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

原子核の電荷
=陽子の個数
=原子番号　です。

従って、選択肢 4 or 5 が正解です。

¹²C 原子の質量　というのは原子の質量だから、とても小さい値になります。

一方、N_A とは、アボガドロ数のことです。大体 6.0 × 10²³ というとても大きな値です。

1u というのは、問題文から原子の質量なので、とても小さい値ということになります。

選択肢 4,5 を比べると、選択肢 4 は ウ が N^A となっており、これは大きい数だから明らかに誤りと考えられます。

以上より、正解は 5 です。

ちなみに、問題文にあった同位体の定義、すなわち『原子番号が等しく質量数が異なる原子のことを互いに同位体』はしっかり覚えておくとよいと思います。