请解决一道化学题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/14 02:13:53
目前,化学家们已经找到十余种富勒烯家族的Cx,它们分子结构中都由正五边形和正六边形构成,C80是其中一种。列式计算C80中五边形和六边形的个数。
解法:设五边形与六边形数目分别为a和b。
1、由点线面的关系可得:0.5×(5a+6b)=0.5×3×80(2分)
2、利用封闭多面体的不饱和度有:80×2+2=2×(40+a+b-1)(2分)
a=12;b=30(2分)
考查空间点线面的关系和封闭多面体的不饱和度。
第一个方程可以理解,但第二个方程是什么意思?请高手回答一下,谢谢。

方程2是根据不饱和度计算的,化学式为CaHb的不饱和度的计算式为 X=a-b/2+1 所以,C80的不饱和度为 80+1=81
封闭多面体烃类CaHa的不饱和度计算式为面数-1(画几个示意图,很容易理解。比如正4面体,4个面,不饱和度为3,正方体,6个面,不饱和度5)对富勒烯而言,没有H原子,碳和碳是以增加一个碳碳双键的形式满足C的4个共用电子对的,所以,每减少2个H原子,会增加1个双键,不饱和度就会增加1。C80比C80H80少了80个H,所以,不饱和度增加了40,所以其不饱和度为
a+b(面数)-1+40 这个结果与化学式的计算结果相等,所以有 80+1=a+b-1+40
另外,可以从数学方面考虑:
足球烯的结构为 凸多面体,因此符合欧拉公式:v-e+f=2 其中,v为顶点数,e为棱数,f是面数。
可以列出方程:80-(5a+6b)/2+(a+b)=2
跟第1个方程联立,也可以得出 a=12 b=30