38PM90｜第38回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

2

この問題のポイント

この問題では、材料や生体分子で重要な化学結合の強さの比較が問われています。

小項目の正誤は次のように整理します。

• ａ：正しい
• ｂ：誤り
• ｃ：誤り
• ｄ：誤り
• ｅ：正しい

したがって、ａ、ｅを含む選択肢2が正答です。

解説

化学結合には、原子どうしを強く結びつける一次結合と、分子間に働く比較的弱い相互作用があります。

代表的な強い結合には、共有結合、イオン結合、金属結合があります。これらは原子やイオンを強く結びつけ、材料の構造や強度に大きく関係します。

一方、水素結合やファンデルワールス結合は、共有結合やイオン結合に比べると弱い相互作用です。ただし、生体内では非常に重要で、タンパク質、DNA、水の性質、分子認識などに関与します。

一般的な強さの関係は次のように整理します。

• 共有結合、イオン結合、金属結合：強い
• 水素結合：中程度の分子間相互作用
• ファンデルワールス結合：比較的弱い

したがって、金属結合は水素結合より強く、共有結合はファンデルワールス結合より強いといえます。

ひっかけポイント
水素結合は生体内では重要ですが、共有結合やイオン結合より強いわけではありません。重要性と結合の強さを混同しないようにします。

医用材料でのポイント
材料の強度、柔軟性、熱安定性、吸水性、生体適合性には、共有結合などの強い結合だけでなく、水素結合やファンデルワールス結合も関係します。

選択肢の確認

1．誤り。
選択肢1はａ、ｂの組合せです。ａは正しいですが、ｂが誤りです。水素結合は共有結合より弱いです。

2．正しい。
選択肢2はａ、ｅの組合せです。金属結合は水素結合より強く、共有結合はファンデルワールス結合より強いです。

3．誤り。
選択肢3はｂ、ｃの組合せです。水素結合は共有結合やイオン結合より弱いため、どちらも誤りです。

4．誤り。
選択肢4はｃ、ｄの組合せです。水素結合はイオン結合より弱く、ファンデルワールス結合は水素結合より弱いです。

5．誤り。
選択肢5はｄ、ｅの組合せです。ｅは正しいですが、ｄが誤りです。ファンデルワールス結合は水素結合より弱いです。

覚えるポイント

• 共有結合、イオン結合、金属結合は強い結合です。
• 水素結合は共有結合より弱いです。
• 水素結合はイオン結合より弱いです。
• ファンデルワールス結合は水素結合より弱いです。
• 共有結合はファンデルワールス結合より強いです。