سوال ۸۳ · شیمی
کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم · سوال ۸۳ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۱ · فصل ۳: آب، آهنگ زندگی
کدام موارد زیر درست است؟
الف: مولکولهای آب از سر منفی، جذب میلهٔ شیشهای مالش داده شده به موی سر میشوند.
ب: در شرایط یکسان، بر اثر کاهش دما، گاز فلوئور آسانتر از گاز هیدروژن کلرید، مایع میشود.
پ: با اینکه گشتاور دوقطبی گاز ، برابر صفر است، نسبت به گاز NO، انحلالپذیری بیشتری در آب دارد.
ت: گشتاور دوقطبی و قدرت نیروهای بینمولکولی آب، نزدیک به دو برابر گشتاور دوقطبی و قدرتنیروهای بینمولکولی هیدروژن سولفید است.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
عبارتها را جداگانه بررسی میکنیم.
الف) نادرست است. طبق توضیح کتاب، میلهٔ شیشهای پس از مالش به موی خشک، بار منفی پیدا میکند. در مولکول آب، اکسیژن سر منفی و هیدروژنها سر مثبت را تشکیل میدهند؛ بنابراین آب از سر مثبت به میلهٔ منفی جذب میشود، نه از سر منفی. (شیمی ۱، صفحههای ۱۰۳–۱۰۵)
ب) نادرست است. جرم مولی فلوئور و هیدروژن کلرید نزدیک به هم است، اما ناقطبی و قطبی است. نقطهٔ جوش آنها بهترتیب و است؛ پس نیروهای بینمولکولی هیدروژن کلرید قویتر است. در فشار یکسان، هنگام کاهش دما، گاز دارای نقطهٔ جوش بالاتر زودتر مایع میشود؛ بنابراین هیدروژن کلرید آسانتر از فلوئور مایع میشود. (شیمی ۱، صفحههای ۱۰۴–۱۰۵)
پ) درست است. مولکول ناقطبی است و گشتاور دوقطبی آن صفر است. (شیمی ۱، صفحههای ۱۰۴ و ۱۰۶) بااینحال، انحلالپذیری را نمیتوان فقط از قطبیت نتیجه گرفت؛ واکنش حلشونده با آب نیز مؤثر است. بخشی از کربن دیاکسیدِ حلشده با آب واکنش میدهد و کربنیک اسید تشکیل میدهد:
ازاینرو، صفر بودن گشتاور دوقطبی کربن دیاکسید مانع از آن نیست که انحلالپذیری آن در آب از بیشتر باشد.
ت) درست است. کتاب، گشتاور دوقطبی آب و هیدروژن سولفید را بهترتیب و گزارش میکند. نسبت آنها برابر است با:
پس گشتاور دوقطبی آب نزدیک به دو برابر است. کتاب در همین مقایسه، قدرت نیروهای بینمولکولی آب را نیز نزدیک به دو برابر هیدروژن سولفید بیان میکند؛ بنابراین عبارت مطابق متن کتاب درست است. توجه کنید که این بیان را نباید بهصورت یک رابطهٔ تناسب عمومی برای همهٔ مواد به کار برد. (شیمی ۱، صفحههای ۱۰۶–۱۰۷)
در نتیجه، عبارتهای «پ» و «ت» درستاند.
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: این گزینه ممکن است بر اثر وارونهفهمیدن ارتباط نقطهٔ جوش و آسانی مایعشدن انتخاب شود. عبارت «ب» نادرست است؛ هیدروژن کلرید با نقطهٔ جوش بالاتر، هنگام سردکردن آسانتر از فلوئور مایع میشود.
- گزینهٔ ۲: این انتخاب میتواند از اشتباه در علامت بار میله و مقایسهٔ دمای جوشها ناشی شود. میلهٔ موردنظر منفی است و سر مثبت آب را جذب میکند؛ همچنین هیدروژن کلرید، نه فلوئور، آسانتر مایع میشود، پس هر دو عبارت این گزینه نادرستاند.
- گزینهٔ ۴: درستبودن عبارت «ت» نباید باعث پذیرش عبارت «الف» شود. طبق توضیح کتاب، میله پس از مالش به موی خشک منفی میشود؛ بنابراین مولکول آب از سمت هیدروژنها، یعنی سر مثبت، به آن نزدیک میشود.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- برای بررسی عبارتها، جهتگیری مولکول قطبی در میدان الکتریکی، ارتباط نقطهٔ جوش با مایعشدن و مقایسهٔ آب با هیدروژن سولفید را به یاد بیاورید.
- طبق کتاب، میلهٔ مالشدادهشده به موی خشک بار منفی دارد. همچنین گازی که نقطهٔ جوش بالاتری دارد، در فشار یکسان هنگام سردکردن زودتر به مایع تبدیل میشود.
- برای دو عبارت باقیمانده، نقش واکنش کربن دیاکسید با آب را در انحلال آن در نظر بگیرید و گشتاورهای دوقطبی و را با هم مقایسه کنید؛ توضیح صریح کتاب دربارهٔ نیروهای بینمولکولی این دو ماده نیز مهم است.