無機化学�T

無機化学�T試験問題　　　　　　　　　　　　　　　　　1998/02/23

必要ならば次の物理定数を用いて、以下の問いに答えよ。

電子の電荷 e =1.602×10-19 C、真空中の光速度 = 2.997×108 m s-1、真空の誘電率 ε₀= 8.854×10-12 F m-1、プランク定数 h = 6.626×10-34 J s、原子質量定数 mu=1.660×10-27 kg、Rydberg定数=1.097×107 m-1、アボガドロ数 N_A=6.022×1023。

　

１) 次の諸数値を用いて、窒素-14について核子あたりの結合エネルギーを求めよ。

　　　　（式）

　

　

答え　　　　　　　　　　　　　MeV　

２）最近切り取った木材でつくった炭素1g中の炭素-14による放射能を測定したところ、3.38×10-10Ciであった。一方、建築時代不明の古い寺院の柱からつくった炭素1g中の炭素-14の放射能は2.86×10-10Ciであった。この寺院は築後何年か推定せよ。ただし、炭素-14の半減期は5730年である。

（式）

　

　

　

　

答え　　　　　　　　　　　　　　年

３）Slaterの法則を用いて、カリウム原子の第一イオン化エネルギーを求めよ。ただし、=2.18×10-18 Jである。

（式）

　

　

　

　

答え　　　　　　　　　　　ｋJmol-1

４）Born-Landeの式を用いてNaClの格子エネルギーを計算せよ。ただし、マーデリング定数 Aa＝ 1.7476, イオン間距離(Na-Cl) r0＝281.4pm, Born指数 n(Na⁺)＝7, n(Cl^-)=9である。

（式）

　

　

　

　

　

答え　　　　　　　　　　　ｋJmol-1

５）次のデータよりフッ素の電子親和力を計算せよ。

　　　　　　　　　　　　　　　?Ho/kJmol-1

Na(固) ＝ Na(気) +101 （式）

Na(気) ＝ Na+(気) + e- +494

F2(気) ＝ F(気) +80

F2(気) + Na(固) ＝ NaF(固) -571

Na+(気) + F-(気) ＝ NaF(固) -894

答え　　　　　　　　　　　　　　　ｋJmol-1

６）２つのO原子からなるO2分子の軌道エネルギー準位図を図示し、電子配置を矢印で記入し、結合次数と不対電子数を求めよ。

　

　

　

　

　

　

　

　

７）エチレン分子の構造を混成の概念を用いて説明せよ。

　

　

　

　

　

　

　

　

８）ガンエン（NaCl）型構造を図示し、マーデリング定数の計算方法を説明せよ。

ただし、一般的な静電ポテンシャル Uは次式であらわされるものとする。

（Z：価数、r：電荷間距離）