Question

如图所示是“足球稀”分子中含有12个五边形，20个六边形，30个双键。

(1)平均每个五边形所含碳原子为______个，平均每个六边形所含的碳原子为_________个。

(2)“足球烯”分子的分子式为___________。

(3)“足球烯”分子含有的化学键单键数为___________。

(4)若某“足球烯”分子含12个正五边，25个正六边形，则其分子式为_________。

Answer

2 C60 60 C70

【解析】

(1)根据“足球烯”分子的结构图可知，①每个碳被三个五边形或六边形共用，所以每个五边形含有的碳原子数为，每个六边形所含的碳原子为2；

(2)根据“足球烯”分子中含有的碳原子数计算它的分子式；

(3) “足球烯”分子中每个碳周围有一个双键和两个单键，都与其它原子共用，所以属于每个碳的双键数为，单键数为1，据此计算；

(4)根据“足球烯”分子中含有的碳原子数计算它的分子式。

根据“足球烯”分子的结构图可知，

(1)每个碳被三个五边形或六边形共用，所以每个五边形含有的碳原子数为=，每个六边形所含的碳原子为=2；

(2)每个“足球烯”分子中有12个五边形，20个六边形，每个碳被三个五边形或六边形共用，“足球烯”分子中含有的碳原子数为=60，所以它的分子式为C60；

(3)根据欧拉定理， “足球烯”分子中，化学键总数=五边形的个数+六边形的个数+顶点数-2=12+20+60-2=90，由于该分子含有30个双键，故该分子含有60个单键；

(4)若某“足球烯”分子含12个正五边，25个正六边形，每个碳被三个五边形或六边形共用，“足球烯”分子中含有的碳原子数为=70，所以它的分子式为C70。