سوال 84 دفترچۀریاضی(سوال 9 شیمی)،اردیبهشت1403

با توجه به شکل داده شده، که جهت‌گیری مولکول‌ها را در میدان الکتریکی نشان می‌دهد، کدام مورد، نادرست است؟

1. E، D، A به ترتیب می‌توانند مولکول‌های H₂S , SiH₄ , HI باشند.
2. اگر مولکول H₂O ، E باشد، صفحه X بار الکتریکی منفی دارد و گشتاور دوقطبی مولکول D، برابر صفر است.
3. اگر E مولکول SO₂​ باشد، علامت بار الکتریکی اتم‌های جانبی، مخالف علامت بار الکتریکی صفحۀ Y است.
4. اگر A، مولکول HCl باشد، علامت بار جزئی اتم‌های جانبی مولکول D، می‌تواند همانند علامت بار جزئی اتم Cl در مولکول A باشد.

پاسخ:

زمانی که یک مولکول در میدان الکتریکی قرار می‌گیرد، اتم‌های سازنده آن مولکول، با توجه به بار جزئی خود، به سمت صفحه‌ای که بار ناهمنام دارد، جذب می‌شود؛ حال به سراغ گزینه‌ها می‌رویم:

1) E، D، A به ترتیب می‌توانند مولکول‌های H₂S , SiH₄ , HI باشند:

درست است: HI دارای 2 اتم، و SiH₄ دارای 5 اتم، و H₂S دارای 3 اتم هستند، از طرفی با توجه به شکل، مولکول A دارای 2 اتم، مولکول D دارای 5 اتم، و مولکول E دارای 3 اتم هستند؛ پس این گزینه می‌تواند صحیح باشد.

2) اگر مولکول H₂O ، E باشد، صفحه X بار الکتریکی منفی دارد و گشتاور دوقطبی مولکول D، برابر صفر است:

در مولکول آب (H₂O) اتم اکسیژن دارای بار جزئی منفی و اتم‌های هیدروژن، دارای بار جزئی مثبت هستند. حال با توجه به نوع قرارگیری مولکول E در شکل بالا که اکسیژن به سمت صفحه راست (Y) و هیدروژن‌ها به سمت صفحه چپ (X) جذب شده‌اند، پس صفحه Y دارای بار مثبت بوده و صفحه X دارای بار منفی است؛

از طرفی مولکول D، به دلیل داشتن تقارن، یک مولکول ناقطبی محسوب شده، پس دارای گشتاور دوقطبی صفر می‌باشد.

3) اگر E مولکول SO₂​ باشد، علامت بار الکتریکی اتم‌های جانبی، مخالف علامت بار الکتریکی صفحۀ Y است:

نادرست است زیرا: در مولکول گوگرد دی‌اکسید (SO₂) اتم گوگرد، دارای بار جزئی مثبت بوده و اتم‌های اکسیژن، دارای بار جزئی منفی هستند. ادامه توضیحات مشابه گزینه دوم می‌باشه با این تفاوت که در SO₂، اتم مرکزی (S) دارای بار جزئی مثبت و اتم‌های جانبی (O) دارای بار جزئی منفی می‌باشند. حال با توجه به نوع قرارگیری مولکول E در شکل بالا که گوگرد (S) به سمت صفحه راست (Y) و اکسیژن‌ها به سمت صفحه چپ (X) جذب شده‌اند، پس در این حالت، صفحه Y دارای بار منفی بوده و صفحه X دارای بار مثبت است؛ در نتیجه این جمله غلط است که: علامت بار الکتریکی اتم‌های جانبی، مخالف علامت بار الکتریکی صفحۀ Y است، زیرا بار جزئی اتم‌های جانبی (اکسیژن‌ها) منفی بوده و بار صفحه Y نیز منفی است.

4) اگر A، مولکول HCl باشد، علامت بار جزئی اتم‌های جانبی مولکول D، می‌تواند همانند علامت بار جزئی اتم Cl در مولکول A باشد:

درست است: در مولکول HCl اتم هیدروژن، دارای بار جزئی مثبت بوده و اتم‌ کلر (Cl)، دارای بار جزئی منفی هست، حال چون از کلمۀ می‌تواند در این گزینه استفاده شده، پس اگر حتی یک مورد با این مشخصات وجود داشته باشد، این گزینه صحیح است؛ یکی از آن موارد که ظاهری شبیه مولکول D (یک اتم مرکزی و 4تا اتم جانبی) داشته و بار جزئی اتم‌های جانبی آن منفی باشد (مانند Cl در مولکول HCl)، مولکول کربن تترا کلرید (CCl₄) هست.

بنابراین پاسخ گزینۀ 3 هست.

پیش نیاز لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر مبحث ساختار لویس
• احاطه قطبیت پیوندهای کوالانسی و مولکول‌ها

تحلیل سوال:

• بحث قطبیت به همان میزان که در مورد مولکول‌ها (گشتاور دوقطبی) اهمیت دارد در مورد پیوندهای بین اتمی کوالانسی نیز مهم هست

بخش زیبای تست:

• طراح این تست تنها با تمرکز بر مبحث قطبیت و بدون ترکیب آن با مباحث دیگر به یک تست مفهومی رسیده که نشان از خلاق بودن ایشان است.

بخش دوست نداشتنی تست:

• ندارد. تبریک به طراح خلاق این تست.

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