سوال 86 دفترچه (سوال 11 شیمی) رشته ریاضی، تیر 1403
اگر مخلوطی دارای مول‌های برابر از اتن و اتین با 0.6 گرم گاز هیدروژن به‌طور کامل سیر شود، چند گرم اتن در مخلوط آغاز وجود داشته است؟
(H=1 , C=12 :g.mol-1)
1) 2.8
2) 1.4
3) 5.6
4) 11.2
پاسخ:
معادلۀ شیمیایی برای سیرشدگی اتن (واکنش 1) و اتین (واکنش 2) توسط گاز هیدروژن عبارتند از:
C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g) واکنش1
C2H2(g)+2H2(g)→C2H6(g) واکنش2
حال مجموع گاز هیدروژن در هر دو واکنش برابر با 0.6 گرم است، پس می‌توان گفت گاز هیدروژن مصرفی در واکنش 1 برابر با y گرم بوده و گاز هیدروژن مصرفی در واکنش 2 برابر است با:
0.6-y
در نتیجه با استوکیومتری به حل سوال می‌پردازیم:
استوکیومتری واکنش 1 با داشتن y گرم گاز هیدروژن:
استوکیومتری واکنش 2 با داشتن باقیمانده هیدروژن:
حال از آنجایی که مول‌های اتن و اتین با هم برابر است می‌توان پاسخ استوکیومتری واکنش 1 و واکنش 2 را با هم برابر قرار داد:
بدین صورت y به دست می‌آید:
حال با داشتن y که همان هیدروژن مصرفی واکنش اتن هست، می‌توان مول اتن را به دست آورد:
با داشتن مول اتن به جرم آن می‌رسیم:
پس پاسخ گزینه 1 هست.
پیش نیازهای لازم برای پاسخ به این تست:
- آشنایی با نوشتن معادلۀ واکنش‌ها
- آشنایی با نام هیدروکربن‌ها
- احاطه بر استوکیومتری و موازنه
تحلیل تست:
در این تست با استوکیومتری معادله‌های شیمیایی وابسته روبه‌رو هستیم که داده‌های یک معادله را در معادلۀ دیگر نیاز داریم، همچنین اهمیت نحوه سیرشدگی هیدروکربن‌ها در این تست مشهود است.
قسمت زیبای تست:
مختصر بودن صورت سوال که مفهوم را کامل رسانده بود و تمامی داده‌های لازم را ارائه کرده بود دلیل بر زیبا بودن این تست هست که نشان از احاطه طراح این تست بر مبحث استوکیومتری دارد.
بخش دوست نداشتنی تست:
هیچ ابهام یا موردی وجود ندارد، فقط اگر یکی از گزینه‌ها عدد 8.4 بود به زیبایی تست و اهمیت موازنه بیشتر افزوده میشد. (چون در صورت عدم موازنه واکنش اتین جواب برابر با 8.4 خواهد بود)
