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R5.5.17 [1年化学基礎 1学期中間試験 問題用紙 2枚目
HRNO
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5. 以下の問いに答えよ。 11点
水素にはH,2H, 酸素には160 70 の同位体が存在する。 これらの原子を組み合わせ
ると、何種類の水分子H2O ができるか。 また, これらの水分子の中で、2番目に原子の質量数
の和が大きいものに含まれる中性子の総数を答えよ。 各2点
AとBはある元素の同位体である。 Aの原子番号はZ, AとBの質量数の和は2m, A の
中性子の数はBより2n大きい。 以下の問いに答えよ｡
①B の電子の数とAの中性子の数を, Z,m,nを用いて表せ。 各2点
②mが36.nが1. 中性子の数の和が38のときの元素は何か, 元素記号で答えよ。 3点
以下の問いに答えよ。 9点
原子から最初の1個の電子を取り去るために必要な最小のエネルギーを, 第一イオン化エネル
ギーという。そこからさらに2個目の電子を取り去るために必要なエネルギーを第二イオン化エ
ネルギーといい、以下同様に第三、第四、･･･第nイオン化エネルギーと定義される。
A
第二イオン化エネルギー
第一イオン化エネルギー
520kJ/mol
Li 7299kJ/mol Li+
(a)
(b)
(d)
(e)
Li²+
次の表は元素 (a)~ (g) のイオン化エネルギーの値 〔kJ/mol] を示したものである。 E1, E2.... Egは
それぞれ第一,第二,・・・第八イオン化エネルギーを表し, 原子番号は(a) から (g) の順に大きくなる。
(a) は Li であり, E, と E2の差が特に大きい。 これは Li の最外殻電子が1個であるためである。 Li
から電子を1個取り去ると, 貴ガス元素と同じ電子配置になるため、 第一イオン化エネルギーは小
さい。 一方で第二イオン化エネルギーは、 安定な電子配置から2個目の電子を取り去るのに必要な
エネルギーなので、 大きい。 また, (g) はPであることがわかっており, Li のE2とE2の差と同様に、
EsとE6 の差が特に大きい。
第三イオン化エネルギー
11817kJ/mol
En
Ea Ea EA Es
520 7299 11817
900 1757
14851
21009
1403
2856
4579 7476 9446 53274 64368
1681
3375
8409 11024 15166 17870 92050
6051
7734 10542 13632 17997 21077 23659
738 1451
(f)
787
1577
3232
4356 16093 19787 23789 29256
(g) 1012 1903 2912 4957 6275 21271 25401 29858
単位: kJ/mol
Es
ET
Es
(1) (b)は何の元素か。 最も適当なものを次の①~⑤のうちから一つ選べ。 3点
① He ② Be 3 C 4 F 5 Ne
(2) (c)~(g) のうち、 17族元素であるものはどれか, (a)~(g) のうちから一つ選べ。 3点
(3) (c) ~ (g) のうち, (b)と同じ族に属する元素はどれか, (a)~(g) のうちから一つ選べ。 3
