سوال 108 دفترچه(سوال 33 شیمی)تجربی،اردیبهشت1403
با توجه به جدول زیر، که شمار الکترون‌های زیرلایه در آرایش الکترونی گونه‌‌های داده‌شده را نشان می‌دهد، چند مورد از موارد زیر درست است؟
- فرمول شیمیایی فرآوردۀ حاصل از واکنش اتم E با اتم D، می‌تواند D₃E یا D₂E باشد.
- شمار الکترون‌های ظرفیتی عنصر D، با شمار الکترون‌های کاهنده‌ترین عنصر جدول تناوبی، برابر است.
- فرآوردۀ حاصل از واکنش A و D در شرایط مناسب، ساختاری خمیده دارد و در میدان الکتریکی جهت‌گیری می‌کند.
- شمار عنصرهای بین دو عنصر A و X در جدول تناوبی، با عدد اتمی قوی‌ترین نافلز گروه ۱۶ جدول تناوبی برابر است.
1) سه
2) دو
3) یک
4) صفر
پاسخ:
زیرلایه‌ها عبارتند از:
پس با توجه به جدول، عنصر +A2 دارای زیرلایه‌های s , p هست و آرایش الکترونی آن با توجه به تعداد الکترون‌های زیرلایه‌هایش، به صورت زیر می‌باشد:
A2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
در نتیجه آرایش الکترونی آن در حالت خنثی، به صورت زیر است:
A : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
که با توجه به تعداد الکترون‌های آن در حالت خنثی دارای عدد اتمی 20 بوده، پس همان کلسیم (20Ca) است.
عنصر –D نیز دارای زیرلایه‌های s , p هست و آرایش الکترونی آن با توجه به تعداد الکترون‌های زیرلایه‌هایش، به صورت زیر می‌باشد:
D– : 1s2 2s2 2p6
در نتیجه آرایش الکترونی آن در حالت خنثی، به صورت زیر است:
D : 1s2 2s2 2p5
که با توجه به تعداد الکترون‌های آن در حالت خنثی دارای عدد اتمی 9 بوده، پس همان فلوئور (9F) است.
عنصر +E3 دارای زیرلایه‌های s , p , d هست و آرایش الکترونی آن با توجه به تعداد الکترون‌های زیرلایه‌هایش، به صورت زیر می‌باشد:
E3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
در نتیجه آرایش الکترونی آن در حالت خنثی به صورت زیر است:
E : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
که با توجه به تعداد الکترون‌های آن در حالت خنثی، دارای عدد اتمی 26 بوده، پس همان آهن (26Fe) است.
عنصر X دارای زیرلایه‌های s , p , d هست و آرایش الکترونی آن با توجه به تعداد الکترون‌های زیرلایه‌هایش، به صورت زیر می‌باشد:
X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
با توجه به تعداد الکترون‌های آن در حالت خنثی، دارای عدد اتمی 36 بوده، پس همان آهن (36Kr) است.
حال با دانستن نام هر عنصر، سراغ موارد می‌رویم:
- فرمول شیمیایی فرآوردۀ حاصل از واکنش اتم E با اتم D، می‌تواند D₃E یا D₂E باشد:
نادرست است، زیرا: در نامگذاری ترکیب‌‌های یونی، ابتدا نام فلز آهن (E) و سپس نام نافلز فلوئور (D) آورده می‌شود، پس نام صحیح ترکیب D و E به این صورت است:
E3D یا E2D
- شمار الکترون‌های ظرفیتی عنصر D، با شمار الکترون‌های کاهنده‌ترین عنصر جدول تناوبی، برابر است:
نادرست است، زیرا: عنصر D که همان فلوئور (9F) هست، دارای 7تا الکترون در لایۀ ظرفیتی خود است؛ و کاهنده‌ترین عنصر جدول تناوبی، لیتیم (3Li) بوده که دارای 3تا الکترون می‌باشد.
- فرآوردۀ حاصل از واکنش A و D در شرایط مناسب، ساختاری خمیده دارد و در میدان الکتریکی جهت‌گیری می‌کند:
نادرست است، زیرا: عنصر A، کلسیم (20Ca) بوده و عنصر D، فلوئور (9F) هست، و ترکیب آنها به صورت CaF2 بوده که یک ترکیب یونی هست و ساختار خطی داشته و در حالت جامد، رسانای جریان الکتریکی نمی‌باشد و در میدان الکتریکی جهت‌گیری نمی‌کند.
- شمار عنصرهای بین دو عنصر A و X در جدول تناوبی، با عدد اتمی قوی‌ترین نافلز گروه ۱۶ جدول تناوبی برابر است:
نادرست است، زیرا: بین عنصر عنصر A، کلسیم (20Ca) و عنصر X، کریپتون (36Kr) تعداد 15تا عنصر قرار دارد، که برابر با عدد اتمی فسفر (15P) می‌باشد، و این عنصر در گروه 15 قرار دارد.
بنابراین پاسخ گزینۀ 4 هست.
پیش نیاز لازم برای پاسخ به این تست:
- احاطه بر جدول تناوبی
- احاطه بر مبحث آرایش آلکترونی و اعداد کوانتومی
- آشنایی با نامگذاری ترکیب‌ها
- آشنایی با مبحث اکسایش و کاهش
- آشنایی با ساختار لویس
تحلیل سوال:
- جدول تناوبی از مباحث اساسی شیمی و کنکور است که یادگیری آن پیش نیاز بسیاری از مطالب شیمی می‌باشد و در این تست ادغام آن با آرایش الکترونی و اعداد کوانتومی و نامگذاری مواد انجام شده بود.
بخش زیبای تست:
- مورد دوم که تکلیف کاهنده‌ترین عنصر را برای داوطلبان عزیز و برخی از مدرسین محترم مشخص می‌کند، گزینۀ زیبایی بود.
بخش دوست نداشتنی تست:
- در کنار جامع بودن تست، پراکندگی مباحث در هر مورد، اندکی از انسجام تست کاسته بود و بهتر بود بر روی مباحث مرتبط (و ترجیحا کمتر) طراح محترم متمرکز میشد.
برای دستیابی به نمره 20 امتحان نهایی و درصد بالای کنکور، به اندازۀ یک کلیک فاصله داری.
