問題
次の文章を読んで、 問1~問5に答えよ。 解答の数値は、 特に指定がない限り有効
数字2桁で示せ。
多くの元素には中性子の数が異なる同位体が存在し、それぞれの元素に対して,地
球上ではほぼ一定の割合で存在している。また、同位体が存在する元素の原子量は,
同位体の相対質量(12Cの質量を12とする質量) とその存在比から算出され,分子量
の計算に用いられる。
35
塩素C1の同位体には, 36 Cl (相対質量 35.0), 38 C1 (相対質量 36.0), 7C1 (相対質量
37.0) が存在するが, 36 C1は,地球上に存在する塩素C1にはごく微量しか含まれな
い。このため、私たちが塩素と呼ぶ同位体は, 35 C1 と 37 C1 のみからなると考えて
(a)
水素H, 酸素0についても,それぞれ複数の同位体が知られ、地球上に存在する
水における存在比は表1に示す値である。 酸素0については、安定で放射線を出さ
ない3種の同位体 160, 170, 180 が存在する。 水素Hについては2種の安定な同位
体として「H(軽水素) および 'H(重水素) が存在し、ほかにも放射性同位体 H(三重水
素)がごくわずかに存在する。 'Hは放射線を出して別の原子に変わるため,単位時間
(b)
あたり一定の割合で減少する。
表1 地球上の水における水素と酸素の主な同位体存在比(原子数の百分率)
相対質量 存在比
[%]
1.00 99.9885
2.00
0.0115
水素
同位体
¹H
2H
酸素
同位体 相対質量
160
170
180
16.0
17.0
18.0
存在比
(%)
99.757
0.0380
0.205