سوال ۱۰۸ زمین‌شناسی کنکور تجربی ۱۳۹۸ با پاسخ تشریحی

گام اول: رابطهٔ سختی کل را می‌نویسیم.
طبق بخش «پیوند با شیمی»، یون‌های کلسیم و منیزیم ملاک تعیین سختی آب‌اند و سختی کل از رابطهٔ زیر محاسبه می‌شود (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۴۸–۴۹):
$\mathrm{TH}=2.5[\mathrm{Ca}^{2+}]+4.1[\mathrm{Mg}^{2+}]$
در این رابطه، غلظت یون‌ها و سختی کل برحسب $\mathrm{mg/L}$ بیان می‌شوند. چون ضریب منیزیم بزرگ‌تر است، افزایش یکسان غلظت منیزیم نسبت به کلسیم، سختی را بیشتر افزایش می‌دهد؛ پس نباید فقط مجموع غلظت‌ها را مقایسه کنیم.

گام دوم: سختی آب هر چاه را محاسبه می‌کنیم.
چاه A:
$\mathrm{TH}_A=2.5\times40+4.1\times80=100+328=428\,\mathrm{mg/L}$

چاه B:
$\mathrm{TH}_B=2.5\times60+4.1\times60=150+246=396\,\mathrm{mg/L}$

چاه C:
$\mathrm{TH}_C=2.5\times70+4.1\times60=175+246=421\,\mathrm{mg/L}$

چاه D:
$\mathrm{TH}_D=2.5\times80+4.1\times50=200+205=405\,\mathrm{mg/L}$

گام سوم: نتیجه‌ها را مقایسه می‌کنیم:
$\mathrm{TH}_A>\mathrm{TH}_C>\mathrm{TH}_D>\mathrm{TH}_B$
بنابراین آب چاه A بیشترین سختی کل را دارد؛ غلظت بیشتر منیزیم در این چاه، با توجه به ضریب بزرگ‌تر آن، کاهش سهم کلسیم را جبران کرده است.

پاسخ: گزینهٔ ۱