سوال 78 دفترچه (سوال 3 شیمی) رشته ریاضی، تیر 1403

کدام موارد زیر درباره ویژگی‌های جدول تناوبی عنصرها درست است؟

الف: در بیرونی‌ترین زیرلایه ۹ عنصر دوره چهارم، دو الکترون جای دارد.
ب: روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در هر گروه و دوره عکس یکدیگر است.
پ: عنصرهای هر گروه خواص شیمیایی یکسان دارند ولی می‌توانند حالت فیزیکی متفاوت داشته باشند.
ت: در دوره سوم تنها یک عنصر وجود دارد که فقط با اشتراک گذاشتن الکترون، به آرایش گاز نجیب می‌رسد.

1) پ و ت

2) ب و ت

3) الف و پ

4) الف و ب

پاسخ :

گزینه الف: بیرونی‌ترین زیرلایه در دوره 4 شامل زیرلایه 4s² و یا 4p² می‌شود، پس عناصر دورۀ چهارم با این ویژگی عبارتند از:

1. کلسیم (Ca): 4s²
2. اسکاندیم (Sc): 4s² 3d¹
3. تیتانیوم (Ti): 4s² 3d²
4. وانادیوم (V): 4s² 3d³
5. منگنز (Mn): 4s² 3d⁵
6. آهن (Fe): 4s² 3d⁶
7. کبالت (Co): 4s² 3d⁷
8. نیکل (Ni): 4s² 3d⁸
9. روی (Zn): 4s² 3d¹⁰
10. ژرمانیم (Ge): 4s² 3d¹⁰4p²

پس این گزینه غلط است.

گزینه ب) روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در هر گروه و دوره عکس یکدیگر است.

• این گزینه درست است. در یک گروه، با حرکت از بالا به پایین، خصلت فلزی افزایش می‌یابد و خصلت نافلزی کاهش می‌یابد. در حالی که در یک دوره، با حرکت از چپ به راست، خصلت فلزی کاهش می‌یابد و خصلت نافلزی افزایش می‌یابد. بنابراین روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در دوره‌ها و گروه‌ها عکس یکدیگر است.

گزینه پ) عنصرهای هر گروه خواص شیمیایی یکسان دارند ولی می‌توانند حالت فیزیکی متفاوت داشته باشند.

• این گزینه نادرست است. عناصر هر گروه دارای خواص شیمیایی مشابه هستند (نه یکسان) به دلیل آرایش الکترونی مشابه در لایه ظرفیت، اما این خواص دقیقاً یکسان نیستند. همچنین این عناصر می‌توانند حالت فیزیکی متفاوتی داشته باشند (مثلاً کلر گاز و ید جامد).

گزینه ت) در دوره سوم تنها یک عنصر وجود دارد که فقط با اشتراک گذاشتن الکترون به آرایش گاز نجیب می‌رسد.

• این گزینه درست است. عنصر سیلیسیم (Si) در دوره سوم تنها عنصری است که برای رسیدن به آرایش گاز نجیب تنها از طریق اشتراک‌گذاری الکترون‌ها (پیوند کووالانسی) به این آرایش می‌رسد. سایر عناصر این دوره می‌توانند از طریق پیوندهای یونی یا کووالانسی به آرایش گاز نجیب دست یابند. مانند سدیم (Na)، منیزیم (Mg)، و آلومینیوم (Al) با از دست دادن الکترون‌ها و تشکیل کاتیون‌ها، و عناصر نافلز مانند فسفر (P)، گوگرد (S)، و کلر (Cl) علاوه بر پیوند کوالانسی، با گرفتن الکترون و تشکیل آنیون‌ها هم می‌توانند به آرایش گاز نجیب دست می‌یابند.

پس پاسخ تست، گزینه 2 می‌باشد.

پیش نیازهای لازم برای پاسخ به سوال:

• احاطه بر جدول تناوبی
• احاطه بر نوشتن آرایش الکترونی
• تعیین الکترون‌های لایه ظرفیت
• آشنایی با مفهوم فلز و نافلز و شبه فلز

تحلیل سوال:

• در این سوال اهمیت آشنایی با مفاهیم فلز، نافلز و شبه فلز را طراح سوال نشان داده که از ترکیب این مفهوم با آرایش الکترونی و احاطه بر جدول تناوبی به یک سوال کنکوری می‌رسیم.

بخش زیبای سوال:

• بخش بسیار زیبای این سوال، توجه به مفهوم شبه فلز است که کمتر آن را در سری سوالات کنکور دیده بودیم. تبریک از این جهت به طراح این تست.

بخش دوست نداشتنی سوال:

• بهتر بود در گزینه ب، قید میشد: با صرف نظر از گازهای نجیب، هرچند این گزینه بدون قید این مسئله نیز صحیح است.