元素検定　過去問紹介

元素学たん@イヤリング販売中 @gensogaku

【元素検定1級】 問：世界最強の永久磁石として知られるネオジム磁石は三つの元素からできています。その正しい組み合わせはどれでしょう？ ①(Nd、Pb、B) ②(Nd、Pb、Fe) ③(Nd、Fe、Co) ④(Nd、Fe、B)

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さて、では最後。1級の問題。「ネオジム磁石の主要な組成を答えよ」。これは……

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①(Nd、Pb、B) ②(Nd、Pb、Fe) ③(Nd、Fe、Co) ④(Nd、Fe、B) これは……知ってないと即死問題かしら……？

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いやいや、推測を用いて一つは消せる。①(Nd、Pb、B)は磁石に必須の強磁性元素が入っていないため消去できる。

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問題はここからで……(Nｄ、Fe)の組成に加えてもう一つはPbなのかCoなのかBなのか。

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で、まず私が考えたのはね、実はCoって強磁性なの。だから「強磁性(Fe)と強磁性(Co)で磁石としてすごく強くなるのかな？」と思って、③を選んだの。実際、Nd磁石が登場する前の最強磁石であるSm(サマリウム)磁石は(Sm、Co)組成だったしね。

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と、いう推測から③を選んだのだけど……この問題の答えは 　④(Nd、Fe、B) でした。うーん、これ推測じゃ無理だわ。

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さて、では具体的に「なぜBなのか」について。簡単に言うとね、BはFeの金属結合の間に入り込んで、鉄の磁気の安定化をしてくれるのよ。Bでなければいけない理由は、「BはFe金属結合の間に入り込めるぐらい小さいから」。Bは原子番号5番だから、Feの結合に割り込んで磁気を安定化できるの。

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この点でもPbはあり得ないよね。Coも大きすぎる。というわけで「まてよ、FeとFeの間に入り込めるのはこいつしかいないじゃん！」とかいう玄人レベルの閃きがあれば暗記じゃなくても解けますね(白目)

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ちなみに、「小さい元素ならなんでもいいんですか」って言われたら、何でもかどうかは分からないけど少なくとも炭素(C、6番)は使えます。これは実験事実として明らからしいです。

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と、いう感じで、元素検定過去問でした。問題と解答については(少なくとも)元素検定までの間は定期ツイートに入れておきますのでいつでも参考にしてね！

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あ、あとね、1級受けるつもりの人にアドバイスするとしたら、いいですか、「四択は少なくとも9割当ててくださいじゃないと落ちます」。