問3 互いに同位体の関係にあるものはどれか。次の1 ～5 のうちから一つ選べ。
物質の構成粒子について，問1 ～問4 に答えよ。
問3 互いに同位体の関係にあるものはどれか。次の1 ～5 のうちから一つ選べ。
- 1 質量数14 の炭素原子と質量数14 の窒素原子炭素と窒素は原子番号が違うので、別の元素です。質量数が同じでも同位体ではありません。
- 2 黒鉛とダイヤモンド黒鉛とダイヤモンドは同じ元素からできた単体どうしで、同素体といいます。
- 3 ナトリウム原子とナトリウムイオン原子とイオンの違いは電子の数であって、同位体の関係ではありません。
- 4 水素と水水素は単体、水は化合物です。同位体の関係ではありません。
- 5 質量数1 の水素原子と質量数2 の水素原子どちらも陽子1個で、中性子の数だけが違います。これが同位体です。
解説
正解は5です。同位体とは、原子番号が同じで質量数が違う原子どうしのことをいいます。陽子の数は同じで中性子の数が違うため、化学的な性質はほとんど変わりません。質量数1の水素原子と質量数2の水素原子は、どちらも陽子が1個で中性子の数だけが違うので、互いに同位体の関係にあります。同位体は中性子の数の違い、同素体は結び付き方の違い、と対にして整理しておきましょう。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00001.htm）を加工して作成