سوال ۷۶ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

گام اول: آرایش الکترونی سلنیم را بنویسیم.
در اتم خنثی، شمار الکترون‌ها با عدد اتمی برابر است؛ پس اتم سلنیم $34$ الکترون دارد (شیمی ۱، صفحه‌های ۲۷–۲۸). آرایش الکترونی فشردهٔ آن چنین است:
$\mathrm{Se}: [\mathrm{Ar}]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^4$

گام دوم: الکترون‌های دارای $n=4$ را بشماریم.
این الکترون‌ها در زیرلایه‌های $4s$ و $4p$ قرار دارند. الکترون‌های $3d$، با وجود قرارگرفتن پس از $4s$ در ترتیب پرشدن زیرلایه‌ها، متعلق به لایهٔ سوم‌اند و نباید شمرده شوند. بنابراین:
$N_{n=4}=2+4=6$
نصف این شمار برابر است با:
$\dfrac{6}{2}=3$
پس باید اتمی را بیابیم که $3$ الکترون ظرفیت داشته باشد.

گام سوم: الکترون‌های ظرفیت گزینه‌ها را تعیین کنیم.
طبق تعریف کتاب، برای این عنصرهای دسته‌های اصلی، الکترون‌های بیرونی‌ترین لایه همان الکترون‌های ظرفیت‌اند (شیمی ۱، صفحه‌های ۳۲–۳۳).

• گزینهٔ اول: $Z=20$، با آرایش $[\mathrm{Ar}]\,4s^2$، دارای $2$ الکترون ظرفیت است.
• گزینهٔ دوم: $Z=31$، با آرایش $[\mathrm{Ar}]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^1$، در بیرونی‌ترین لایه، یعنی $n=4$، دارای $2+1=3$ الکترون ظرفیت است.
• گزینهٔ سوم: $Z=14$، با آرایش $[\mathrm{Ne}]\,3s^2\,3p^2$، دارای $2+2=4$ الکترون ظرفیت است.
• گزینهٔ چهارم: $Z=33$، با آرایش $[\mathrm{Ar}]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^3$، دارای $2+3=5$ الکترون ظرفیت است.

بنابراین اتم با عدد اتمی $31$ شرط سؤال را دارد.
پاسخ: گزینهٔ ۲