Question

【題目】如圖所示是“足球稀”分子中含有12個五邊形，20個六邊形，30個雙鍵。

(1)平均每個五邊形所含碳原子為______個，平均每個六邊形所含的碳原子為_________個。

(2)“足球烯”分子的分子式為___________。

(3)“足球烯”分子含有的化學鍵單鍵數(shù)為___________。

(4)若某“足球烯”分子含12個正五邊，25個正六邊形，則其分子式為_________。

Answer 1

【答案】 2 C60 60 C70

【解析】

(1)根據(jù)“足球烯”分子的結構圖可知，①每個碳被三個五邊形或六邊形共用，所以每個五邊形含有的碳原子數(shù)為，每個六邊形所含的碳原子為2；

(2)根據(jù)“足球烯”分子中含有的碳原子數(shù)計算它的分子式；

(3) “足球烯”分子中每個碳周圍有一個雙鍵和兩個單鍵，都與其它原子共用，所以屬于每個碳的雙鍵數(shù)為，單鍵數(shù)為1，據(jù)此計算；

(4)根據(jù)“足球烯”分子中含有的碳原子數(shù)計算它的分子式。

根據(jù)“足球烯”分子的結構圖可知，

(1)每個碳被三個五邊形或六邊形共用，所以每個五邊形含有的碳原子數(shù)為=，每個六邊形所含的碳原子為=2；

(2)每個“足球烯”分子中有12個五邊形，20個六邊形，每個碳被三個五邊形或六邊形共用，“足球烯”分子中含有的碳原子數(shù)為=60，所以它的分子式為C60；

(3)根據(jù)歐拉定理， “足球烯”分子中，化學鍵總數(shù)=五邊形的個數(shù)+六邊形的個數(shù)+頂點數(shù)-2=12+20+60-2=90，由于該分子含有30個雙鍵，故該分子含有60個單鍵；

(4)若某“足球烯”分子含12個正五邊，25個正六邊形，每個碳被三個五邊形或六邊形共用，“足球烯”分子中含有的碳原子數(shù)為=70，所以它的分子式為C70。