سوال ۲۳۸ · شیمی
کنکور تجربی ۱۳۹۸ · سوال ۲۳۸ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۲ · فصل ۱: قدر هدایای زمینی را بدانیم
در گروه‌های جدول دوره‌ای (تناوبی)، از بالا به پایین، شعاع اتمی ................... می‌یابد، زیرا شمار ....................
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای تکمیل جمله، باید هم جهت تغییر شعاع اتمی و هم علت آن را بررسی کنیم.
۱. در حرکت از بالا به پایین یک گروه، شمار لایه‌های الکترونی اشغال‌شده افزایش می‌یابد. در نتیجه، الکترون‌های لایهٔ بیرونی در لایه‌ای دورتر از هسته قرار می‌گیرند و اندازه و شعاع اتم بیشتر می‌شود. کتاب نیز افزایش شمار لایه‌های الکترونی را علت افزایش شعاع در این جهت معرفی می‌کند (شیمی ۲، صفحه‌های ۱۲–۱۳).
۲. برای نمونه، در گروه فلزهای قلیایی، از لیتیم به سدیم و سپس پتاسیم، شعاع اتمی به‌ترتیب برابر با ، و است؛ این داده‌ها روند افزایشی شعاع را نشان می‌دهند (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲).
۳. باید میان «شمار لایه‌های الکترونی اشغال‌شده» و «شمار الکترون‌های لایهٔ ظرفیت» تفاوت گذاشت. ثابت‌ماندن شمار الکترون‌های ظرفیت در گروه‌های اصلی، علت بزرگ‌ترشدن اتم نیست؛ افزایش شمار لایه‌های اشغال‌شده این روند را توضیح می‌دهد. بنابراین دو جای خالی به‌ترتیب با «افزایش» و «لایه‌های الکترونی اشغال‌شدهٔ اتم آن‌ها افزایش می‌یابد» کامل می‌شوند.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است دانش‌آموز روند حرکت در یک دوره را با حرکت در یک گروه اشتباه بگیرد. در حرکت از بالا به پایین گروه، شمار لایه‌های اشغال‌شده ثابت نیست، بلکه بیشتر می‌شود و شعاع اتمی نیز افزایش می‌یابد.
- گزینهٔ ۳: این گزینه به‌دلیل درست‌بودن جهت تغییر شعاع و آشنابودن ثابت‌ماندن شمار الکترون‌های ظرفیت در گروه‌های اصلی، وسوسه‌کننده است. اما ثابت‌ماندن شمار الکترون‌های ظرفیت علت افزایش شعاع نیست؛ علت، افزایش شمار لایه‌های الکترونی اشغال‌شده است.
- گزینهٔ ۴: ممکن است دانش‌آموز ثابت‌ماندن شمار الکترون‌های ظرفیت را با افزایش جاذبهٔ هسته و کوچک‌ترشدن اتم مرتبط بداند. بااین‌حال، در حرکت رو به پایین گروه، افزایش شمار لایه‌های اشغال‌شده باعث افزایش شعاع می‌شود، نه کاهش آن.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- روند تغییر شعاع اتمی در یک «گروه» را از روند آن در یک «دوره» جدا کن؛ بخش روندهای تناوبی در شیمی ۲، صفحه‌های ۱۲–۱۳، را به یاد بیاور.
- با پایین‌رفتن در یک گروه، عنصرها در دوره‌های بعدی قرار می‌گیرند؛ بررسی کن این جابه‌جایی چه تغییری در شمار لایه‌های الکترونی اشغال‌شده ایجاد می‌کند.
- با اضافه‌شدن لایهٔ الکترونی، لایهٔ بیرونی از هسته دورتر می‌شود. اکنون گزینه‌ای را پیدا کن که هم تغییر اندازهٔ اتم و هم علت آن را درست بیان کند.