سوال 84دفترچۀتجربی(سوال 9 شیمی)،اردیبهشت1404

کدام مورد درست است؟ (H=1 , C=12 , O=16 :g.mol^-1)

1. اگر y گرم اتانول و y گرم آب با یکدیگر مخلوط شوند، آب حلال و اگر 1.2y گرم اتانول به این مخلوط اضافه شود، اتانول حلال است.
2. اگر X گرم آب به 4X گرم استون اضافه شود، استون حلال و اگر جرم مساوی از آنها با یکدیگر مخلوط شوند، آب حلال است.
3. هگزان و استون، از جمله حلال‌های آبی هستند که تنها مواد ناقطبی در آنها حل شده و محلول تشکیل می‌دهند.
4. جرم مولی و چگالی هگزان از آب بیشتر است و از مخلوط کردن آنها، مخلوط ناهمگن تشکیل می‌شود.

پاسخ:

در یک محلول، آن جزئی حلال محسوب می‌شود که تعداد مول‌های بیشتری نسبت به سایر جزء‌ها داشته باشد، برای درک بهتر این موضوع، به سراغ گزینه‌ها می‌رویم:

1) اگر y گرم اتانول و y گرم آب با یکدیگر مخلوط شوند، آب حلال و اگر 1.2y گرم اتانول به این مخلوط اضافه شود، اتانول حلال است:

نادرست است، زیرا: فرمول مولکولی اتانول C₂H₅OH بوده و فرمول مولکولی آب H₂O می‌باشد، حال با توجه به جرم مولکولی آنها، مشخص می‌کنیم کدام یک مول‌های بیشتری به ازای جرم داده شده، دارد:

جرم مولی آب:

2×1+1×16=18g/mol

جرم مولی اتانول:

2×12+5×1+1×16+1×1=46g/mol

در نتیجه تعداد مول‌های آب، بیشتر از تعداد مول‌های اتانول، به ازای y گرم از آنها خواهد بود، زیرا:

پس به ازای جرم برابر آب و اتانول، آب حلال محسوب می‌شود؛ در ادامۀ این گزینه بیان شده است که اگر 1.2y گرم اتانول به این مخلوط اضافه شود، کدام جزء حلال است، یعنی مقدار جرم اتانول به 2.2y افزایش پیدا می‌کند، پس خواهیم داشت:

همان طور که میبنیم، باز هم تعداد مول‌های y گرم آب، از 2.2y گرم اتانول بیشتر است، پس همچنان آب، حلال می‌باشد.

2) اگر X گرم آب به 4X گرم استون اضافه شود، استون حلال و اگر جرم مساوی از آنها با یکدیگر مخلوط شوند، آب حلال است:

درست است: ابتدا جرم مولی استون (C₃H₆O) را محاسبه می‌کنیم:

3×12+6×1+1×16=58g/mol

حال مشخص می‌کنیم به ازای x گرم آب و 4x گرم استون، تعداد مول‌های کدام، با توجه به جرم مولی آن‌ها بیشتر است:

با توجه به اینکه تعداد مول‌های 4x گرم استون بیشتر از x گرم آب می‌باشد، پس حلال، استون خواهد بود. حال در صورتی که جرم مساوی از آنها با یکدیگر مخلوط شوند، خواهیم داشت:

پس در این صورت حلال، آب خواهد بود.

3) هگزان و استون، از جمله حلال‌های آبی هستند که تنها مواد ناقطبی در آنها حل شده و محلول تشکیل می‌دهند:

نادرست است، زیرا: هگزان (C₆H₁₄) یک مولکول ناقطبی بوده و فقط با مواد ناقطبی تشکیل محلول می‌دهد، ولی استون یک مادۀ دوقسمتی بوده، یعنی هم دارای بخش قطبی و هم دارای بخش ناقطبی می‌باشد که همین باعث می‌شود هم با مواد قطبی و هم با مواد ناقطبی تشکیل محلول بدهد.

4) جرم مولی و چگالی هگزان از آب بیشتر است و از مخلوط کردن آنها، مخلوط ناهمگن تشکیل می‌شود:

نادرست است، زیرا: چگالی هگزان از آب کمتر است، ولی جرم مولی بیشتری نسبت به آب دارد (جرم مولی هگزان 86g/mol هست)، همچنین به دلیل ناقطبی بودن هگزان، مخلوط آن با آب ناهمگن بوده و تشکیل محلول نمی‌دهند.

بنابراین پاسخ گزینۀ 2 هست.

پیش نیاز لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر مبحث انحلال‌پذیری
• آشنایی با نام مواد

تحلیل سوال:

• انحلال‌پذیری و مبحث محلول‌ها، معمولا هر یاله یک تست کنکور را به خود اختصاص می‌دهد که لازمه حل آن، یادگیری غلظت‌ها و استوکیومتری می‌باشد.

بخش زیبای تست:

• بررسی مفهوم حلال

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.