問96-16 解説



問16

フッ化水素と水に関する記述の正誤について
正しい組合せはどれか。

a フッ素原子の電気陰性度は
酸素原子の電気陰性度より大きい。

b F-H・・・F の水素結合は
O-H・・・O の水素結合より強い。

c 液体のフッ化水素で形成される
1分子当たりの水素結合の数は
水で形成される1分子当たりの水素結合の数より多い。

d フッ化水素の沸点は、水の沸点より高い。

  a  b  c  d
1 正 正 正 誤
2 正 正 誤 誤
3 誤 正 誤 正
4 正 誤 正 誤
5 誤 誤 正 正
6 誤 誤 誤 正


記述 a ですが
電気陰性度とは、原子の、電子をひっぱる強さの指標です。
全ての原子の中では、F (フッ素)が最大(4.0)です。
周期表において、右上ほど、大きい傾向があります。
酸素(O)の電気陰性度は 3.5 です。


よって、記述 a は正しいです。



記述 b ですが
F の方が、電気陰性度が高いため
より電子を引っ張ることで
分子内に、電荷の偏りが大きくできます。
(大きな分極が生じます。)


すると、F-H・・・F の水素結合の方が
より大きな電荷同士の、引きつけあう力なので
大きな力となります。

よって、記述 b は正しいです。



記述 c ですが
水素結合は、分子中の水素と
他の分子中の F や O との間における結合です。


フッ化水素は、化学式が HF なので
分子中に H は1個です。

一方、水は、化学式が H
2O なので
分子中に H は2個です。


つまり、1分子あたりの水素結合の数は
水の方が多いです。


よって、記述 c は誤りです。



記述 d ですが
フッ化水素の沸点は、約 20 ℃です。
一方、水の沸点は、約 100 ℃です。
(ちなみに、この違いは
一つの水素結合の強さの違いよりも
一分子あたりの水素結合の数が
沸点により大きく寄与していることを
示しています。)

よって、記述 d は誤りです。



以上より、正しい組合せは
正正誤誤 です。


正解は 2
です。



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