Question

36、1996年諾貝化學獎授予對發現C₆0有重大貢獻的三位科學家．C₆0分子是形如球狀的多面體（如圖），該結構的建立基于以下考慮：
①C₆0分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；
②C₆0分子只含有五邊形和六邊形；
③多面體的頂點數、面數和棱邊數的關系，遵循歐拉定理：頂點數+面數-棱邊數=2
據上所述，可推知C₆0分子有12個五邊形和20個六邊形，C₆0分子所含的雙鍵數為請回答下列問題：
（1）固體C₆0與金剛石相比較，熔點較高者應是______，理由是：______．
（2）試估計C₆0跟F₂在一定條件下，能否發生反應生成C₆0F₆0（填“可能”或“不可能”）______，并簡述其理由：______．
（3）通過計算，確定C₆0分子所含單鍵數． C₆0分子所含單鍵數為______．
（4）C₇0分子也已制得，它的分子結構模型可以與C₆0同樣考慮而推知．通過計算確定C₇0分子中五邊形和六邊形的數目．
C₇0分子中所含五邊形數為______，六邊形數為______．

Answer 1

解（1）金剛石屬原子晶體，是空間立體網狀結構；C₆₀是分子晶體，為足球結構，所以金剛石的熔點大于C₆₀．
故答案為：金剛石；金剛石屬原子晶體，而固體C₆₀不是，故金剛石熔點較高．
（2）該分子中含有碳碳單鍵和雙鍵，雙鍵能發生加成反應，所以可能．
故答案為：可能；因C₆₀分子含30個雙鍵，與極活潑的F₂發生加成反應即可生成C₆₀F₆₀ ．
（3）由歐拉定理計算鍵數（即棱邊數）：60+（12+20）-2=90
該分子中含雙鍵30個，所以單鍵數為：C₆₀分子中單鍵為：90-30=60
（4）設C₇₀分子中五邊形數為x，六邊形數為y．依題意可得方程組：

1 2 (5x+6y)= 1 2 (3×70) 70+(x+y)- 1 2 (3×70)=2

得

x=12 y=25

故答案為：12；25．