سوال ۷۶ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول با پاسخ تشریحی

هر عبارت را جداگانه بررسی می‌کنیم.

عبارت اول: درست است.
عددِ ابتدای نماد زیرلایه، مقدار $n$ را نشان می‌دهد و برای زیرلایه‌های $\mathrm{s}$، $\mathrm{p}$، $\mathrm{d}$ و $\mathrm{f}$، مقدار $l$ به‌ترتیب برابر $0$، $1$، $2$ و $3$ است (شیمی ۱، صفحه‌های ۲۹–۳۰). بنابراین:

$4\mathrm{f}:\quad n+l=4+3=7$

$5\mathrm{d}:\quad n+l=5+2=7$

$6\mathrm{p}:\quad n+l=6+1=7$

پس مجموع موردنظر در هر سه زیرلایه برابر است.

عبارت دوم: درست است.
در مقایسهٔ معمول عنصرهای یک دوره، فلزهای قلیاییِ گروه $1$ واکنش‌پذیرترین فلزها و هالوژن‌های گروه $17$ واکنش‌پذیرترین نافلزها هستند. این حکم دربارهٔ دوره‌هایی است که این خانواده‌ها را دارند؛ دورهٔ نخست اصلاً فلز و هالوژن ندارد و محل چنین مقایسه‌ای نیست. جایگاه گروه‌ها و مفهوم دوره و گروه در جدول تناوبی، مبنای این بررسی است (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۲).

عبارت سوم: درست است.
شمارهٔ خانهٔ هر عنصر همان عدد اتمی آن است؛ بنابراین عنصرهای موردنظر پتاسیم، کروم و مس‌اند (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۲). آرایش الکترونی حالت پایهٔ آن‌ها چنین است:

$\mathrm{K}\;(Z=19):\quad [Ar]\,4s^1$

$\mathrm{Cr}\;(Z=24):\quad [Ar]\,3d^5\,4s^1$

$\mathrm{Cu}\;(Z=29):\quad [Ar]\,3d^{10}\,4s^1$

کروم و مس از استثناهای آرایش الکترونی‌اند. در هر سه اتم، بیرونی‌ترین لایه دارای $n=4$ است و فقط یک الکترون در زیرلایهٔ $4s$ دارد. الکترون‌های $3d$ به لایهٔ سوم تعلق دارند، نه لایهٔ بیرونی. تمایز لایه و زیرلایه در این بررسی تعیین‌کننده است (شیمی ۱، صفحه‌های ۲۹–۳۰ و ۳۴).

عبارت چهارم: درست است.
عنصر دارای عدد اتمی $26$، آهن است که مطابق جدول کتاب در گروه $8$ قرار دارد (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۲). آرایش الکترونی آن:

$\mathrm{Fe}:\quad [Ar]\,3d^6\,4s^2$

در لایهٔ سوم، الکترون‌های دارای $l=1$ در زیرلایهٔ $3p$ و الکترون‌های دارای $l=2$ در زیرلایهٔ $3d$ هستند (شیمی ۱، صفحه‌های ۲۹–۳۰). بخش مربوط به لایهٔ سوم در آرایش آهن عبارت است از:

$3s^2\,3p^6\,3d^6$

پس شمار الکترون‌های دو دسته برابر است:

$N_{3p}=N_{3d}=6$

بنابراین هر چهار عبارت درست‌اند.

پاسخ: گزینهٔ ۴