سوال ۲۴۱ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۰ با پاسخ تشریحی

برای تعیین پاسخ، هر عبارت را جداگانه بررسی می‌کنیم.

آ) درست است. فلزهای قلیایی با از دست دادن یک الکترون به کاتیون با بار $+1$ تبدیل می‌شوند و هالوژن‌ها با گرفتن یک الکترون، آنیون هالید با بار $-1$ می‌سازند. جاذبهٔ الکتریکی میان این یون‌های ناهم‌نام، ترکیب یونی ایجاد می‌کند؛ مانند سدیم کلرید، $\mathrm{NaCl}$. تشکیل یون هالید با گرفتن یک الکترون در کتاب بیان شده است (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲–۱۳).

ب) نادرست است. واژهٔ «همه» باعث نادرستی این عبارت می‌شود؛ زیرا فلوئور در ترکیب‌هایش عدد اکسایش $-1$ دارد و با اکسیژن نیز ترکیبی با عدد اکسایش مثبت برای فلوئور تشکیل نمی‌دهد. برای نمونه، در $\mathrm{OF_2}$ داریم:
$x+2(-1)=0\Rightarrow x=+2$
در این رابطه، $x$ عدد اکسایش اکسیژن است؛ پس اکسیژن عدد اکسایش $+2$ و فلوئور عدد اکسایش $-1$ دارد. این ترکیب «اکسیژن دی‌فلوئورید» است، نه اکسیدی با عدد اکسایش مثبت برای فلوئور.

پ) درست است. ترتیب سه عضو نخست هالوژن‌ها، فلوئور، کلر و برم است؛ بنابراین سومین عضو، برم با عدد اتمی $35$ است (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲–۱۳). آرایش الکترونی فشردهٔ آن چنین است:
$\mathrm{Br}: [Ar]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^5$
لایهٔ ظرفیت، لایه‌ای با بزرگ‌ترین مقدار $n$ است؛ پس فقط الکترون‌های $4s^2$ و $4p^5$ را در نظر می‌گیریم و الکترون‌های $3d$ را نمی‌شماریم.
برای هر الکترون در زیرلایهٔ $4s$، مقدار $n+l=4+0$ و برای هر الکترون در زیرلایهٔ $4p$، مقدار $n+l=4+1$ است. بنابراین:
$\sum(n+l)=2(4+0)+5(4+1)=8+25=33$
پس مقدار بیان‌شده در عبارت درست است.

ت) نادرست است. با افزایش عدد اتمی در گروه هالوژن‌ها، تعداد لایه‌های الکترونی و شعاع اتمی افزایش می‌یابد و تمایل به گرفتن الکترون کاهش پیدا می‌کند؛ در نتیجه واکنش‌پذیری آن‌ها از بالا به پایین کمتر می‌شود (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲–۱۳). جدول واکنش هالوژن‌ها با هیدروژن نیز این روند را تأیید می‌کند: از فلوئور به سوی ید، واکنش به شرایط دمایی شدیدتری نیاز دارد (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۳–۱۴). این روند برخلاف روند فلزهای قلیایی است.

بنابراین فقط عبارت‌های «آ» و «پ» درست‌اند.

پاسخ: گزینهٔ ۱