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技術士 基礎科目 令和5年度 Ⅰ－４－１｜問題と解説
問題 Ⅰ－４－１
原子に関する次の記述のうち、適切なものはどれか。
ただし、いずれの元素も電荷がない状態とする。
1 4020Caと4018Arの中性子の数は等しい。
2 3517Clと3717Clの中性子の数は等しい。
3 3517Clと3717Clの電子の数は等しい。
4 4020Caと4018Arは互いに同位体である。
5 3517Clと3717Clは互いに同素体である。
正解と解説
正解：3
解説核種記号の質量数Aと原子番号Zから、中性子数と中性原子の電子数を比較する。
1．粒子数の関係を使う
陽子数はZ、中性子数は A−Z。問題では電荷がないため、電子数もZである。
2．各核種を比較する
40Ca：中性子40−20＝20、電子20
40Ar：中性子40−18＝22、電子18
35Cl：中性子35−17＝18、電子17
37Cl：中性子37−17＝20、電子17
2種のClは原子番号が同じで質量数が異なる同位体であり、単体の構造の違いを指す同素体ではない。
35Clと37Clの電子数は、どちらも17個で等しい。
関連知識：同位体は原子番号が同じで中性子数が異なる。同素体は，同じ元素からなる単体で結合や配列が異なるものをいう。
問題・正答の出典：公益社団法人 日本技術士会（公式の過去問題・公式正答）
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。