题目内容
1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如球状多面体(如下图),该结构的建立基于以下考虑:![]()
①C60分子中每个碳原子只能跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C60分子只含有五边形和六边形;
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:
顶点数 + 面数 ― 棱边数 == 2
据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题:
(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是 ,理由是: 。
(2)试估计C60跟已在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填可能”或“不可能”) ,并简述其理由:
(3)通过计算,确定C60分子所含单键数为 。
(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知。通过计算确定C70分子中所含五边形数为 ,六边数形数为 。
解析:
| (1)金刚石,金刚石属于原子晶体,而C60不是,所以金刚石熔点较高。
(2)可能,因为C60分子中含有30个C═C双键,与卤素单质发生加成反应生成C60F60。 (3)C60分子所含单键数为: (4)C70分子中含有12个五边形,25个六边数形。
|
提示:
| C60分子是形如球状多面体,关于它的描述,由于原子数较多,分子较大,直观从多面体中找难度较大。若从白磷小分子的结构中找出规律,推广到较复杂的分子,还是很有意义。
磷原子最外层有5个电子,每个磷原子用3个价电子,以P—P键分别与3个磷原子结合。白磷的分子中有4个磷原子,共有12个价电子,每两个价电子形成一个P—P键,P—P键的总数为: C60分子有60个碳原子组成,每个碳原子有4个价电子,总共应形成120个C—C键。C60的分子结构的多面体有12个五边形和20个六边形组成,其棱数应是 ==60,即碳原子数为60。 假设C70分子结构中含有X个五边形、Y个六边形。
C70中的棱数为:
|
| A、C60与棒碳中所有的化学键都是非极性共价键 | B、棒碳不能使溴水褪色 | C、C60在一定条件下可能与CuO发生置换反应 | D、棒碳与乙炔互为同系物 |