دانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه بگیر، و اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسد ۲ میلیون تومان دیگرجدول دانشگاه‌هادانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه همین حالا، و ۲ میلیون تومان دیگر اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسدجدول دانشگاه‌ها
1xAi
کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم · شیمی

سوال ۹۵ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

سوال ۹۵ دفترچهٔ اختصاصی کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم، با کلید رسمی سازمان سنجش. پاسخ تشریحی، دلیل نادرستی گزینه‌های دیگر و راهنمایی‌ها را هوش مصنوعی 1xAi بر پایهٔ همین کلید و متن کتاب درسی نوشته است.

سوال ۹۵ · شیمی

کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم · سوال ۹۵ · کلید رسمی سازمان سنجش

شیمی · شیمی ۳ · فصل ۱: مولکول‌ها در خدمت تندرستی

کدام مورد درست است؟

  1. گزینهٔ ۱: واکنش: 2Al(s)+2NaOH(s)+6H2O(l)→2Na[Al(OH)4](aq)+3H2(g)2\mathrm{Al(s)} + 2\mathrm{NaOH(s)} + 6\mathrm{H_2O(l)} \rightarrow 2\mathrm{Na[Al(OH)_4](aq)} + 3\mathrm{H_2(g)}، گرماگیر است و خاصیت پاک‌کنندگی دارد.
  2. گزینهٔ ۲: هرچه خاصیت آب‌گریزی پارچه بیشتر باشد، پاک کردن لکهٔ چربی از آن به‌وسیلهٔ صابون، آسان‌تر است.
  3. گزینهٔ ۳: سر آب‌دوست مولکول صابون، دارای بار منفی و سر آب‌گریز آن، دارای بار مثبت است.
  4. گزینهٔ ۴: جرم مولی صابون، از جرم مولی اسید چرب هم‌کربن آن، بیشتر است.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

برای تشخیص عبارت درست، ابتدا ساختار صابون را با اسید چرب متناظر مقایسه می‌کنیم و سپس سایر عبارت‌ها را بررسی می‌کنیم.

گام اول: مقایسهٔ جرم مولی صابون و اسید چرب
طبق کتاب، اسیدهای چرب کربوکسیلیک‌اسیدهایی با زنجیر کربنی بلند هستند و صابون جامد، نمک سدیمی آن‌ها با فرمول عمومی RCOONa\mathrm{RCOONa} است (شیمی ۳، صفحهٔ ۵–۶). پس برای یک زنجیر هیدروکربنی یکسان داریم:

اسید چرب: RCOOH\mathrm{RCOOH}

صابون متناظر: RCOONa\mathrm{RCOONa}

در تبدیل اسید چرب به نمک سدیمی، هیدروژن گروه کربوکسیل با سدیم جایگزین می‌شود. بنابراین:

M(RCOONa)−M(RCOOH)=M(Na)−M(H)M(\mathrm{RCOONa})-M(\mathrm{RCOOH})=M(\mathrm{Na})-M(\mathrm{H})

با جرم‌های مولی تقریبی سدیم و هیدروژن:

ΔM=23−1=22 g mol−1>0\Delta M=23-1=22\ \mathrm{g\,mol^{-1}}>0

پس جرم مولی صابون از جرم مولی اسید چرب متناظر با همان زنجیر کربنی بیشتر است؛ در نتیجه عبارت گزینهٔ چهارم درست است.

گام دوم: بررسی عبارت‌های دیگر

  • گزینهٔ اول: واکنش آلومینیم با آب در محیط بازی، گرماده است. گرمای آزادشده به فرایند پاک‌کردن مجرا کمک می‌کند؛ بنابراین توصیف آن به‌عنوان واکنش «گرماگیر» نادرست است.
  • گزینهٔ دوم: چربی ناقطبی است و با بخش‌های آب‌گریز پارچه برهم‌کنش مناسب‌تری دارد. هرچه پارچه آب‌گریزتر باشد، جداکردن چربی از آن دشوارتر می‌شود، نه آسان‌تر. داده‌های فعالیت کتاب نیز در شرایط یکسان شست‌وشو، باقی‌ماندن چربی بیشتر روی پلی‌استر نسبت به پارچهٔ نخی را نشان می‌دهد (شیمی ۳، صفحهٔ ۹).
  • گزینهٔ سوم: بخش آب‌دوست صابون، گروه کربوکسیلات COO−\mathrm{COO^-} با بار منفی است؛ اما بخش آب‌گریز، زنجیر هیدروکربنی R\mathrm{R} و بدون بار است. یون Na+\mathrm{Na^+} یون همراه صابون است و نباید آن را دُم آب‌گریز در نظر گرفت (شیمی ۳، صفحهٔ ۵–۶).

پاسخ: گزینهٔ ۴

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز کاربرد این مخلوط در پاک‌کردن مجراها را با گرماگیر بودن واکنش همراه بداند؛ اما واکنش آلومینیم در محیط بازی گرماده است، نه گرماگیر.
  • گزینهٔ ۲: ممکن است آب‌گریزیِ دُم صابون با آب‌گریزیِ پارچه اشتباه گرفته شود. پارچهٔ آب‌گریز تمایل بیشتری به نگه‌داشتن چربی دارد؛ بنابراین افزایش آب‌گریزی پارچه، جداکردن لکهٔ چربی را دشوارتر می‌کند.
  • گزینهٔ ۳: احتمال دارد دانش‌آموز بار مثبت یون سدیم را به دُم صابون نسبت دهد. سر کربوکسیلاتی بار منفی دارد، اما دُم هیدروکربنی ناقطبی و بدون بار است؛ یون سدیم بخش آب‌گریز صابون نیست.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. ساختار اسید چرب و نمک سدیمی آن را از بخش «پاکیزگی محیط با مولکول‌ها» به یاد بیاورید؛ تفاوت آن‌ها در گروه انتهایی زنجیر است.
  2. فرمول اسید چرب را به‌صورت RCOOH\mathrm{RCOOH} و صابون متناظر را به‌صورت RCOONa\mathrm{RCOONa} بنویسید. در مقایسهٔ هم‌کربن، زنجیر R\mathrm{R} را یکسان در نظر بگیرید.
  3. بخش مشترک دو فرمول را کنار بگذارید و جرم مولی اتم جایگزین‌شده را با اتم اولیه مقایسه کنید؛ برای تشخیص جهت تغییر جرم مولی، محاسبهٔ کل زنجیر لازم نیست.

شیمی ۳ · فصل ۱: مولکول‌ها در خدمت تندرستی

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «مولکول‌ها در خدمت تندرستی» را در پنل یادگیری تمرین کن

در پنل یادگیری 1xAi سوال‌هایی مثل همین را جواب می‌دهی و جوابت ثبت می‌شود؛ پیش از دیدن پاسخ، سه راهنمایی پله‌پله داری و معلم هوشمند بی‌آن‌که جواب را لو بدهد کمکت می‌کند. تمرین و آزمون رایگان است؛ معلم هوشمند هم سهمیهٔ روزانهٔ رایگان دارد.

ساختن حساب رایگان است و بعد از ثبت‌نام مستقیم به همین بخش از پنل برمی‌گردی.

شیمی · ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم