سوال ۸۲ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت اول با پاسخ تشریحی

برای پاسخ، باید هر دو شرط سؤال را هم‌زمان بررسی کنیم.

گام نخست: وجود پیوند یونی و اشتراکی
پیوند یونی، جاذبهٔ میان یون‌های با بار ناهمنام در شبکهٔ بلور است؛ اما پیوند اشتراکی با به‌اشتراک‌گذاشتن الکترون‌ها میان اتم‌ها تشکیل می‌شود (شیمی ۱، صفحه‌های ۱۲۳ تا ۱۲۶، واژه‌نامه).

یون سولفات، $\mathrm{SO_4^{2-}}$، یک یون چنداتمی است (شیمی ۱، صفحه‌های ۹۱ و ۹۲). درون این یون، اتم‌های گوگرد و اکسیژن با پیوند اشتراکی به هم متصل‌اند. بنابراین:

• در $\mathrm{Na_2SO_4}$، میان یون‌های $\mathrm{Na^+}$ و $\mathrm{SO_4^{2-}}$ جاذبهٔ یونی و درون یون سولفات پیوند اشتراکی وجود دارد.

• در $\mathrm{BaSO_4}$ نیز میان یون‌های $\mathrm{Ba^{2+}}$ و $\mathrm{SO_4^{2-}}$ جاذبهٔ یونی و درون سولفات پیوند اشتراکی وجود دارد.

اما $\mathrm{KCl}$ و $\mathrm{MnBr_2}$ از یون‌های تک‌اتمی تشکیل شده‌اند و در چارچوب کتاب درسی، پیوند اشتراکی ندارند؛ پس گزینه‌های ۲ و ۴ حذف می‌شوند.

گام دوم: بررسی انحلال در آب
هنگام انحلال یک نمک، مولکول‌های قطبی آب به یون‌های سطح بلور نزدیک می‌شوند. جاذبهٔ یون ـ دوقطبی می‌تواند یون‌ها را از شبکه جدا کند و یون‌های آب‌پوشیده پدید آورد (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۱۲).

در مقایسهٔ کیفی موردنظر سؤال، باید نمکی را انتخاب کنیم که جاذبهٔ یون ـ دوقطبی بتواند بر جاذبه‌های پیشین در بلور و میان مولکول‌های آب غلبه کند. سدیم سولفات در آب محلول است، اما باریم سولفات بسیار کم‌محلول است؛ بنابراین از میان دو ترکیب باقی‌مانده، سدیم سولفات شرط دوم را نیز دارد. انحلال آن به‌صورت زیر نمایش داده می‌شود:

$\mathrm{Na_2SO_4(s)\xrightarrow{H_2O}2Na^+(aq)+SO_4^{2-}(aq)}$

در این فرایند، یون سولفات به‌صورت یک یون چنداتمی باقی می‌ماند و پیوندهای اشتراکی درون آن شکسته نمی‌شوند.

پاسخ: گزینهٔ ۱