سوال 83 دفترچه (سوال 8 شیمی) رشته ریاضی، تیر 1403

کدام موارد زیر درست است؟

الف مولکول‌های آب از سر منفی، جذب میله شیشه‌ای مالش داده شده به موی سر می‌شوند.

ب) در شرایط یکسان بر اثر کاهش دما، گاز فلوئور آسان‌تر از گاز هیدروژن کلرید، مایع می‌شود.

پ) با اینکه گشتاور دو قطبی گاز CO₂ برابر صفر است نسبت به گاز NO، انحلال پذیری بیشتری در آب دارد.

ت) گشتاور دو قطبی و قدرت نیروهای بین مولکولی آب نزدیک به دو برابر گشتاور دو قطبی و قدرت نیروهای بین مولکولی هیدروژن سولفید است.

1) ب و پ

2) الف و ب

3) پ و ت

4) الف و ت

پاسخ:

الف) مولکول‌های آب از سر منفی جذب میله شیشه‌ای مالش داده شده به موی سر می‌شوند:

این گزینه غلط است زیرا: وقتی شیشه مالش داده شده باشد، بار منفی پیدا می‌کند، و در نتیجه، مولکول‌های آب از سمت مثبت (که مربوط به هیدروژن‌ها است) به سمت شیشه جذب می‌شوند.

ب) در شرایط یکسان بر اثر کاهش دما، گاز فلوئور آسان‌تر از گاز هیدروژن کلرید مایع می‌شود:

این گزینه غلط است زیرا: فلوئور (F2) یک گاز دواتمی است که ناقطبی است، در حالی که هیدروژن کلرید (HCl) دارای پیوندهای قطبی و نیروهای دوقطبی-دوقطبی قوی‌تری است. بنابراین، HCl به دلیل وجود این نیروهای قوی‌تر، در دمای بالاتری نسبت به فلوئور مایع می‌شود.

پ) با اینکه گشتاور دوقطبی گاز CO₂ برابر صفر است، نسبت به گاز NO انحلال‌پذیری بیشتری در آب دارد:

این گزینه درست است زیرا: واکنش‌پذیری شیمیایی CO₂ با آب (که منجر به تشکیل اسید کربنیک می‌شود) نقش بسیار مهم‌تری نسبت به جرم مولی در افزایش انحلال‌پذیری آن دارد. با این حال، جرم مولی بالاتر نیز می‌تواند به‌طور غیرمستقیم به این انحلال‌پذیری کمک کند، پس انحلال پذیری CO₂ بیشتر از NO هست.

پس می‌توان گفت علیرغم قطبی بودن NO، انحلال‌پذیری بیشتر CO₂ در آب به دلیل چندین عامل از جمله جرم مولی بیشتر و واکنش‌پذیری شیمیایی، بیشتر از NO هست.

ت) گشتاور دوقطبی و قدرت نیروهای بین مولکولی آب نزدیک به دو برابر گشتاور دوقطبی و قدرت نیروهای بین مولکولی هیدروژن سولفید است:

این گزینه درست است زیرا: گشتاور دوقطبی آب بیشتر از هیدروژن سولفید (H₂S) است و نیروی بین مولکولی آن هم به دلیل پیوند هیدروژنی قوی‌تر از H₂S است. اگرچه مقدار دقیق دو برابر بودن را با توجه به متن کتاب می‌توان اثبات کرد، اما اصل این جمله صحیح است.

پس پاسخ گزینه 3 (موارد پ و ت) هست.

پیش نیازهای لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر عوامل موثر بر نیروهای بین مولکولی
• احاطه بر متون کتاب درسی
• تسلط بر قطبیت مولکول‌ها

تحلیل سوال:

در این تست به اهمیت سوال‌های مطرح شده در کتاب درسی (مخصوصا مورد پ) و بحث مولکول‌ها (از لحاظ عوامل موثر بر قدرت آنها) تاکید شده است.

بخش زیبای سوال:

با وجود تکیه سوال بر مطالب کتاب درسی، گزینه‌ها نیاز به تحلیل داشتند که طراح سوال به زیبایی این دو مورد را با هم دغام کرده بود.

بخش دوست نداشتنی سوال:

گزینه الف و ت، مستقیما نیاز به متون کتاب درسی داشتند.