سوال ۸۴ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۲ نوبت اول با پاسخ تشریحی

ویژگی‌ها را جداگانه در حرکت از بالا به پایینِ گروه فلزهای قلیایی خاکی بررسی می‌کنیم:

• شعاع اتمی افزایش می‌یابد. با پایین رفتن در یک گروه، تعداد لایه‌های الکترونی بیشتر می‌شود؛ بنابراین اندازه و شعاع اتم افزایش می‌یابد (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲–۱۳).

• واکنش‌پذیری افزایش می‌یابد. فعالیت شیمیایی فلزها به آسانیِ از دست دادن الکترون وابسته است (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۱). در این گروه، با افزایش شعاع و دورتر شدن الکترون‌های ظرفیت از هسته، از دست دادن آن‌ها آسان‌تر می‌شود؛ در نتیجه اتم آسان‌تر به کاتیون $\mathrm{M^{2+}}$ تبدیل می‌شود. مقایسهٔ منیزیم، کلسیم و استرانسیم در فعالیت کتاب نیز همین روند را نشان می‌دهد (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲).

• شمار الکترون‌های لایهٔ ظرفیت ثابت می‌ماند. فلزهای قلیایی خاکی همگی در گروه دوم قرار دارند و آرایش لایهٔ ظرفیت آن‌ها به صورت $ns^2$ است؛ پس هرکدام $2$ الکترون ظرفیت دارند. افزایش تعداد لایه‌ها به معنای افزایش تعداد الکترون‌های لایهٔ ظرفیت نیست.

• بار مثبت هسته افزایش می‌یابد. از بالا به پایینِ گروه، عدد اتمی، یعنی شمار پروتون‌های هسته، بیشتر می‌شود. چون بار هسته برابر $+Ze$ است، افزایش $Z$ به معنای افزایش بار مثبت هسته است. توجه کن که بار مثبت هسته با بار کاتیون حاصل از اتم تفاوت دارد.

بنابراین شعاع اتمی، واکنش‌پذیری و بار مثبت هسته افزایش می‌یابند؛ یعنی در مجموع $3$ ویژگی افزایشی داریم.

پاسخ: گزینهٔ ۳