سوال 103 دفترچه(سوال 28 شیمی)تجربی،اردیبهشت1403

اگر مجموع آنتالپی‌ فروپاشی KI(s) و MgO(s) برابر a باشد، LiF(s) و Al₂O₃(s) برابر b باشد و AlF₃(s) و NaBr(s) برابر c باشد؛ کدام مقایسه درست است؟
۱) b>a>c
۲) b>c>a
۳) c>b>a
۴) c>a>b

پاسخ:

هرچه چگالی بار یون‌های موجود در یک ترکیب یونی بیشتر باشد، آن ترکیب یونی دارای آنتالپی فروپاشی بیشتری است؛ و چگالی بار با بار یون رابطۀ مستقیم و با شعاع یون رابطۀ عکس دارد. حال به سراغ چگالی بار ترکیب‌ها برویم:

Al₂O₃(s) دارای بیشترین چگالی بار است، زیرا دارای 3 یون مثبت و 2 یون منفی است (^–Al³⁺,O²)، از طرفی شعاع یون‌های این ترکیب به نسبت بقیه مواد در سوال، کوچک است؛ به همین دلیل بیشترین چگالی بار و آنتالپی فروپاشی را دارد. بعد از Al₂O₃ ترکیب‌های MgO و AlF₃ آنتالپی فروپاشی زیادی دارند (زیرا هر کدام دارای 2 یون مثبت و 2 یون منفی هستند) در ادامه LiF آنتالپی فروپاشی بالایی داشته (چون شعاع یونی کوچک‌تری نسبت به ترکیب‌های باقیمانده دارد) و سپس NaBr و در آخر KI کمترین آنتالپی فروپاشی دارند (به دلیل داشتن بیشترین شعاع و کمترین تعداد بار الکتریکی در میان ترکیب‌های سوال)

پس با توجه به توضیحات داده شده و ترتیب میزان آنتالپی فروپاشی ترکیب‌ها، مجموع آنتالپی فروپاشی LiF(s) و Al₂O₃(s) (یا b) از بقیه موارد بیشتر است؛ و بعد از آن با توجه به اینکه NaBr از KI بیشتر است پس مجموع آنتالپی فروپاشی AlF₃(s) و NaBr(s) (یا c) از KI(s) و MgO(s) (یا a) بیشتر است.

بنابراین پاسخ گزینۀ 2 هست.

توجه: بیشترین نقطۀ ذوب، مربوط به MgO می‌باشد؛ ولی در این تست، بیشترین آنتالپی فروپاشی، خواسته شده و با توجه به توضیحات بالا، بیشترین آنتالپی فروپاشی، به Al₂O₃ اختصاص دارد.

پیش نیاز لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر مبحث آنتالپی فروپاشی
• احاطه بر مبحث شعاع یونی
• احاطه بر جدول تناوبی

تحلیل سوال:

• برای درک بهتر آنتالپی فروپاشی ابتدا باید با مبحث شعاع اتمی، سپس شعاع یونی، در ادامه یادگیری جایگاه عناصر در جدول تناوبی و در آخر مفهوم چگالی بار آشنا شویم.

بخش زیبای تست:

• مقایسه دوگانه ترکیب‌ها، خصوصا موارد a و c، که بنا به تحلیل داوطلبان، دو ترکیب شبیه هم بودند (از نظر چگالی بار) از زیبایی‌های این تست بود. همچنین استفاده از آنتالپی فروپاشی به جای نقطۀ ذوب، نشان از اشراف طراح تست بر مبحث کریستالیزاسیون (فراتر از کنکور) می‌داد، تا با یک تست استاندارد و صحیح روبه‌رو باشیم.

بخش دوست نداشتنی تست:

• ندارد، تست استانداردی بود.

برای دستیابی به نمره 20 امتحان نهایی و درصد بالای کنکور، به اندازۀ یک کلیک فاصله داری.