سوال 93 دفترچۀریاضی(سوال 18 شیمی)،اردیبهشت1403

با توجه به ساختار مولکول داده شده، چند مورد درست است؟

(H=1 , C=12 , N=14, O=16 , Cl=35.5 : g.mol^-1)

• شمار پیوندهای C-H، پنج برابر شمار پیوندهای C-N است.
• به تقریب، 15 درصد جرم مولی ترکیب را اکسیژن تشکیل می‌دهد.
• تفاوت شمار پیوندهای دوگانه بین اتم‌ها و شمار پیوندهای C-H، برابر شمار اتم‌های کلر است.
• شمار جفت‌ الکترون‌های ناپیوندی روی اتم‌ها، 2.75 برابر شمار اتم‌های کربنی است که عدد اکسایش 1+ دارند.

1) 4

2) 3

3) 2

4) 1

پاسخ:

در ابتدا فرمول مولکولی ساختار را می‌نویسیم، پس نیاز به کشیدن هیدروژن‌های نوشته نشده داریم، از طرفی COOH را به صورت ساختاری می‌کشیم تا دچار اشتباه نشویم، پس خواهیم داشت:

پس فرمول مولکولی ساختار بالا برابر است با: C₁₄H₁₁Cl₂NO₂

حال به سراغ موارد می‌رویم:

• شمار پیوندهای C-H، پنج برابر شمار پیوندهای C-N است:

نادرست است زیرا: با توجه به ساختار بالا، 9تا پیوند C-H داریم و 2تا پیوند C-N که نسبت 9 به 2 برابر با 5 نخواهد بود.

• به تقریب، 15 درصد جرم مولی ترکیب را اکسیژن تشکیل می‌دهد:

نادرست است زیرا: با توجه فرمول مولکولی ساختار (C₁₄H₁₁Cl₂NO₂) فرمول مولکولی آن برابر است با:

14(12)+11(1)+2(35.5)+14+2(16)=296g.mol^-1

حال از آنجایی که 2تا اکسیژن در ساختار هست، پس داریم:

32/296=0.108 : %10.8

• تفاوت شمار پیوندهای دوگانه بین اتم‌ها و شمار پیوندهای C-H، برابر شمار اتم‌های کلر است:

درست است: تعداد پیوندهای دوگانه: 7تا و شمار پیوندهای C-H برابر با 9 بود، پس اختلاف آنها برابر با 2 خواهد شد و که این عدد با تعداد کلرهای ساختار (2تا کلر) برابر است.

• شمار جفت‌ الکترون‌های ناپیوندی روی اتم‌ها، 2.75 برابر شمار اتم‌های کربنی است که عدد اکسایش 1+ دارند:

درست است: اتم‌های کربنی دارای عدداکسایش 1+ هستند که پیوند یگانه با یک اتم نافلزتر (مانند N یا Cl یا O) داشته باشند، که در زیر آنها را با علامت * نشان می‌دهیم و تعداد آنها 4تا هست. همچنین شمار جفت‌ الکترون‌های ناپیوندی روی اتم‌ها را مشخص می‌کنیم که 11تا جفت الکترون ناپیوندی داریم:

پس نسبت شمار جفت‌ الکترون‌های ناپیوندی، به شمار اتم‌های کربنی است که عدد اکسایش 1+ دارند برابر است با:

11/4=2.27

بنابراین پاسخ گزینۀ 3 هست.

پیش نیاز لازم برای پاسخ به این تست:

• احاطه بر ساختارهای مولکولی و ساختار لویس
• احاطه بر مبحث عدد اکسایش

تحلیل سوال:

• به طور کلی تست‌های مربوط به فصل سوم شیمی 2 به صورت ساختاری می‌باشند که نیاز به یادگیری تمامی گروه‌های عاملی مرتبط به آنها داریم.

بخش زیبای تست:

• مورد سوم که نیاز به باز کردن گروه عاملی کربوکسیل

بخش دوست نداشتنی تست:

• نداشت، تست استانداردی بود.

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