سوال 87 دفترچه (سوال 12 شیمی)تجربی، اردیبهشت1403

توصیف زیر نشان‌دهندۀ یکی از عنصرهای جدول تناوبی عنصرهاست. کدام ویژگی در مورد آن عنصر درست است؟

«عنصری از دستۀ p که شمار الکترون‌های ظرفیت اتم آن، برابر مجموع اعداد کوانتومی اصلی و فرعی الکترون‌های دومین فلز جدول تناوبی عنصرهاست و تفاوت عدد اتمی آن با یون فلزی موجود در ساختار صابون جامد، برابر 5 است.»

1. نافلزی جامد و زردرنگ که جریان برق و گرما را عبور نمی‌دهد.
2. نافلزی که قوی‌ترین اکسندۀ موجود در جدول تناوبی است.
3. گازی زردرنگ که قوی‌ترین نافلز دورۀ خود در جدول تناوبی است.
4. 5 درصد حجمی از مخلوط گازی که در پر کردن تایر خودرو استفاده می‌شود.

پاسخ:

دومین فلز جدول تناوبی ₄Be هست که آرایش الکترونی آن به صورت زیر است:

₄Be : 1s²2s²

که 2 الکترون در لایۀ 1 (n=1) و دوالکترون در لایۀ 2 (n=2) دارد و همۀ الکترون‌ها در زیرلایۀ s (l=0) هستند، پس مجموع اعداد کوانتومی الکترون‌های لایۀ اول و لایۀ دوم، برابرند با:

2(n+l)+2(n+l) :

2(1+0)+2(2+0)=6

پس نافلز مدنظر سوال، دارای 6 الکترون در لایۀ ظرفیت است، و از آنجایی که تعداد المترون‌های ظرفیتی نشان دهنده شماره گروه عنصر است، متوجه می‌شویم که در گروه 16 قرار دارد.

حال از آنجایی در ادامۀ صورت سوال گفته شده: تفاوت عدد اتمی آن نافلز، با یون فلزی موجود در ساختار صابون جامد، برابر 5 است، متوجه می‌شویم آن عنصر گوگرد (₁₆S) هست؛ زیرا یون موجود در صابون جامد (⁺₁₁Na) است و اختلاف عدد اتمی گوگرد و سدیم برابر با 5 خواهد بود: (5=11-16)

حال با مشخص شدن نام نافلز (گوگرد)، به سراغ گزینه‌ها برویم:

1) نافلزی جامد و زردرنگ که جریان برق و گرما را عبور نمی‌دهد:

درست است: گوگرد، نافلزی جامد با رنگ زرد است و مانند اغلب نافلزها، رسانای جریان برق و گرما نیست.

2) نافلزی که قوی‌ترین اکسندۀ موجود در جدول تناوبی است:

نادرست است: اکسنده‌ترین و الکترون‌خواه‌ترین نافلز جدول تناوبی، فلوئور (F) است. (به علت محل قرارگیری آن در جدول تناوبی)

3) گازی زردرنگ که قوی‌ترین نافلز دورۀ خود در جدول تناوبی است:

نادرست است: هم گاز نیست (جامد است) و هم قوی‌ترین نافلز دورۀ خود نیست (کلر، نافلزتر است.)

4) 5 درصد حجمی از مخلوط گازی که در پر کردن تایر خودرو استفاده می‌شود:

نادرست است: گاز معمولی تایر خودروها هوا است که 21% آن گاز اکسیژن و 79% گاز نیتروژن است؛ و اگر تایر خودروها با گاز نیتروژن باد شود، 95% نیتروژن و 5% گاز اکسیژن است.

بنابراین پاسخ گزینه 1 هست.

پیش نیاز لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر جدول تناوبی
• احاطه بر نوشتن آرایش الکترونی
• احاطه بر ویژگی‌های عنصرها

تحلیل سوال:

• دانستن نام عنصرها و محل قرارگیری آنها در جدول تناوبی کافی نیست و باید ویژگی‌ آنها را نیز بیاموزیم.

بخش زیبای تست:

• معماگونه بودن این دسته از تست‌ها که نیاز به تحلیل دارند از زیبایی‌های آنهاست.

بخش دوست نداشتنی تست:

• ندارد. تست استانداردی بود.