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 ۱۴۰۴ نوبت دوم · شیمی

سوال ۹۳ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

سوال ۹۳ دفترچهٔ اختصاصی کنکور ریاضی ۱۴۰۴ 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 ۹۳ · شیمی

کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم · سوال ۹۳ · کلید رسمی سازمان سنجش

شیمی · شیمی ۲ · فصل ۳: پوشاک، نیازی پایان ناپذیر

کدام مورد همواره درست است؟

  1. گزینهٔ ۱: جرم مولی واحد تکرارشوندۀ پلیمر، با جرم مولی مونومر سازندۀ آن پلیمر، برابر است.
  2. گزینهٔ ۲: واکنش‌دهنده در فرایند بسپارش، یک مولکول سیر نشده است که به فراوردۀ سیرشده تبدیل می‌شود.
  3. گزینهٔ ۳: یک سانتی‌متر مکعب از پلی‌اتن به‌کار رفته در ساخت لوله‌های پلاستیکی، روی سطح آب شناور می‌ماند.
  4. گزینهٔ ۴: اگر در ساختار مونومر سازندۀ پلیمر، اتمی غیر از C\mathrm{C} و H\mathrm{H} وجود داشته باشد، آن اتم در ساختار پلیمر، باقی می‌ماند.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

برای پاسخ به پرسشی با قید «همواره»، باید گزاره‌ای را انتخاب کنیم که در چارچوب داده‌های کتاب استثنا نداشته باشد.

گام اول: بررسی پلی‌اتن به‌کاررفته در لوله‌ها
کتاب، لوله‌های پلاستیکی را از کاربردهای پلی‌اتن سخت‌تر و محکم‌تر معرفی می‌کند. پلی‌اتن بدون شاخه، به علت نزدیک‌تر قرار گرفتن زنجیرها، چگالی و استحکام بیشتری دارد و همان پلی‌اتن سنگین است (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۰۸–۱۰۹).

از دو چگالی داده‌شده در کتاب، مقدار بیشتر به پلی‌اتن سنگین تعلق دارد؛ بنابراین:
ρپلی‌اتن سنگین=0.97 g cm−3\rho_{\text{پلی‌اتن سنگین}}=0.97\,\mathrm{g\,cm^{-3}}

چگالی آب در شرایط معمول تقریباً برابر است با:
ρآب≃1 g cm−3\rho_{\text{آب}}\simeq1\,\mathrm{g\,cm^{-3}}

پس چگالی پلی‌اتن سنگین نیز از آب کمتر است و قطعۀ آن روی آب شناور می‌ماند. برای قطعۀ مورد سؤال نیز داریم:
m=ρV=(0.97 g cm−3)(1 cm3)=0.97 gm=\rho V=(0.97\,\mathrm{g\,cm^{-3}})(1\,\mathrm{cm^3})=0.97\,\mathrm{g}

این جرم از جرم آبِ هم‌حجم آن کمتر است. بنابراین گزارهٔ سوم درست است. توجه کنید که «سنگین» بودن این پلی‌اتن، مقایسه‌ای با پلی‌اتن سبک است، نه با آب.

گام دوم: چرا برابری جرم مولی مونومر و واحد تکرارشونده همیشگی نیست؟
در تشکیل پلی‌اتن، مولکول‌های اتن بدون حذف مولکولی کوچک به زنجیر افزوده می‌شوند؛ بنابراین فرمول مونومر و واحد تکرارشونده هر دو C2H4\mathrm{C_2H_4} است (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۰۴–۱۰۵). اما این ویژگی را نمی‌توان به همۀ پلیمرها تعمیم داد.

طبق ساختارهای کتاب، فرمول لاکتیک اسید C3H6O3\mathrm{C_3H_6O_3} و فرمول واحد تکرارشوندۀ پلی‌لاکتیک اسید C3H4O2\mathrm{C_3H_4O_2} است. اختلاف این دو، معادل حذف آب در فرایند تشکیل زنجیر است؛ در نتیجه جرم‌های مولی آن‌ها به‌ترتیب 90 g mol−190\,\mathrm{g\,mol^{-1}} و 72 g mol−172\,\mathrm{g\,mol^{-1}} است و برابر نیستند (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲۰–۱۲۱). پس گزارهٔ اول نادرست است.

گام سوم: آیا همۀ بسپارش‌ها تبدیل مونومر سیرنشده به پلیمر سیرشده‌اند؟
این توصیف برای تبدیل اتن به پلی‌اتن مناسب است، اما الگوی همۀ بسپارش‌ها نیست. لاکتیک اسید پیوند دوگانهٔ کربن–کربن ندارد و از راه واکنش گروه‌های عاملی و جدا شدن آب، پلیمر می‌سازد. پیوند دوگانۀ کربونیل آن نیز در واحد تکرارشونده باقی می‌ماند (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲۰–۱۲۱). پس گزارهٔ دوم همیشگی نیست.

گام چهارم: آیا تمام اتم‌های غیر از کربن و هیدروژن در پلیمر باقی می‌مانند؟
خیر؛ در همان مثال پلی‌لاکتیک اسید، بخشی از اتم‌های اکسیژن مونومرها همراه آب جدا می‌شوند و وارد زنجیر پلیمر نمی‌شوند. باقی ماندن برخی اتم‌های اکسیژن در پلیمر به معنای باقی ماندن همۀ آن‌ها نیست (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲۰–۱۲۱). بنابراین گزارهٔ چهارم نیز نادرست است.

پاسخ: گزینهٔ ۳

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز رفتار اتن در تشکیل پلی‌اتن را به همۀ پلیمرها تعمیم دهد. اما در تشکیل پلی‌لاکتیک اسید، با جدا شدن آب، جرم مولی واحد تکرارشونده از جرم مولی مونومر کمتر می‌شود.
  • گزینهٔ ۲: این گزینه از تعمیم الگوی تبدیل اتن به پلی‌اتن به همۀ بسپارش‌ها ناشی می‌شود. لاکتیک اسید پیوند دوگانهٔ کربن–کربن ندارد و تشکیل پلیمر آن بر پایۀ تبدیل چنین پیوندی به پیوند یگانه نیست.
  • گزینهٔ ۴: در بسپارش اتن یا وینیل‌کلرید، اتم‌های مونومر در زنجیر باقی می‌مانند و ممکن است این رفتار همیشگی تصور شود. اما در تشکیل پلی‌لاکتیک اسید، بخشی از اتم‌های اکسیژن و هیدروژن مونومرها همراه آب جدا می‌شوند.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. برای بررسی واژۀ «همواره»، هم تفاوت پلی‌اتن سبک و سنگین را به یاد آورید و هم ساختار لاکتیک اسید و پلیمر آن را مرور کنید.
  2. شناور ماندن یک قطعهٔ توپر روی آب به مقایسۀ چگالی آن با آب بستگی دارد، نه به نام «سبک» یا «سنگین» آن. همچنین بررسی کنید آیا در همۀ بسپارش‌ها تمام اتم‌های مونومر وارد زنجیر می‌شوند.
  3. پلی‌اتن مناسب ساخت لوله از نوع بدون شاخه است. چگالی این نوع را از داده‌های کتاب مشخص کنید و با چگالی آب مقایسه کنید؛ برای رد ادعاهای کلی دیگر، فرمول مولکولی لاکتیک اسید را با فرمول واحد تکرارشوندۀ پلیمر آن بسنجید.

شیمی ۲ · فصل ۳: پوشاک، نیازی پایان ناپذیر

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «پوشاک، نیازی پایان ناپذیر» 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 ۱۴۰۴ نوبت دوم