1996年諾貝化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家.C60分子是形如球狀的多面體(如圖),該結構的建立...
問題詳情:
1996年諾貝化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家.C60分子是形如球狀的多面體(如圖),該結構的建立基於以下考慮:
①C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵;
②C60分子只含有五邊形和六邊形;
③多面體的頂點數、面數和稜邊數的關係,遵循歐拉定理:
頂點數+面數-稜邊數=2
據上所述,可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形,C60分子所含的雙鍵數為30.
請回答下列問題:
(1)固體C60與金剛石相比較,熔點較高者應是____________,理由是:
_________________________________________________________.
(2)試估計C60跟F2在一定條件下,能否發生反應生成C60F60(填“可能”或“不可能”)______,並簡述其理由:______________________.
(3)通過計算,確定C60分子所含單鍵數.
C60分子所含單鍵數為_______________.
(4)C70分子也已製得,它的分子結構模型可以與C60同樣考慮而推知.通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數目.
C70分子中所含五邊形數為____________,六邊形數為_________.
【回答】
(1)金剛石
金剛石屬原子晶體,而固體C60不是,故金剛石熔點較高.(答出“金剛石屬原子晶體”)
(2)可能
因C60分子含30個雙鍵,與極活潑的F2發生加成反應即可生成C60F60 (只要指出"C60含30個雙鍵"即給分,但答“因C60含有雙鍵”不給分)
(3) 依題意,C60 分子形成的化學鍵數為:
也可由歐拉定理計算鍵數(即稜邊數):60+(12+20)-2=90
C60分子中單鍵為:90-30=60
(4)設C70分子中五邊形數為x,六邊形數為y.依題意可得方程組:
解得:五邊形數x=12,六邊形數y=25
知識點:物質結構 元素週期律
題型:綜合題