سوال ۸۳ · شیمی
کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۸۳ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۱ · فصل ۳: آب، آهنگ زندگی
چند مورد از مطالب زیر، نادرست است؟
- یون فلوئورید، از جمله یونهایی است که در فرایند تصفیهٔ آب برای آشامیدن، از آن جدا میشود.
- در همهٔ مولکولهای قطبی با ساختار شکل، اتم مرکزی به سمت قطب مثبت جهتگیری میکند.
- تأثیر حالت فیزیکی بر نیروهای بین مولکولی یک ترکیب، بیشتر از تأثیر جرم مولی و قطبیت آن است.
- در ترکیبهای یونی دوتایی، میتوان با استفاده از عدد زیروند سمت راست هر یون، بار یون دیگر را مشخص نمود.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای پاسخ، هر گزاره را جداگانه بررسی می‌کنیم.
گزارهٔ نخست: نادرست است.
تصفیهٔ آب آشامیدنی به معنای حذف همهٔ یون‌های محلول نیست. فلوئورید با مقدار مناسب، از یون‌های مفید آب آشامیدنی است و حذف آن از مراحل عمومی تصفیه محسوب نمی‌شود؛ البته مقدار بیش‌ازحد آن باید کاهش یابد. کتاب نیز یون را در میان یون‌های موجود در آب آشامیدنی معرفی میکند (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۱–۹۲).
گزارهٔ دوم: نادرست است.
در میدان الکتریکی، سر منفی مولکول به سوی قطب مثبت و سر مثبت آن به سوی قطب منفی جهت می‌گیرد. در آب، اکسیژنِ مرکزی سر منفی مولکول است؛ بنابراین به سوی قطب مثبت قرار می‌گیرد (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۰۳–۱۰۵). اما نمی‌توان این رفتار را به همهٔ مولکولهای قطبی با ساختار شکل تعمیم داد. برای مثال، در اکسیژن دی‌فلوئورید، ، فلوئور الکترونگاتیوتر از اکسیژن است؛ پس اکسیژنِ مرکزی بار جزئی مثبت دارد و به سمت قطب منفی جهت می‌گیرد. بنابراین خمیده‌بودن به‌تنهایی، جهت قرارگرفتن اتم مرکزی را تعیین نمی‌کند.
گزارهٔ سوم: نادرست است.
نمی‌توان برای حالت فیزیکی، تأثیری همواره بیشتر از جرم مولی و قطبیت بر نیروهای بین‌مولکولی قائل شد. در بررسی مواد مولکولی، جرم مولی و قطبیت از عوامل مؤثر بر قدرت جاذبه‌های بین‌مولکولی‌اند و حالت فیزیکی در دما و فشار معین، خود با قدرت این جاذبه‌ها ارتباط دارد. کتاب با مقایسهٔ مواد دارای جرم مولی نزدیک، اثر قطبیت بر نقطهٔ جوش را بررسی میکند (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۰۴–۱۰۵). همچنین مایع‌بودن آب در شرایط اتاق را به جاذبهٔ قوی میان مولکولهای آن ارتباط می‌دهد، نه به برتری اثر حالت فیزیکی بر عوامل دیگر (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۰۶–۱۰۷).
گزارهٔ چهارم: نادرست است.
در ترکیب یونی، مجموع بارهای مثبت و منفی باید یکدیگر را خنثی کنند؛ زیروندها شمار نسبی یون‌ها را نشان می‌دهند، نه لزوماً اندازهٔ بار یون مقابل را (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۱–۹۲). مثلاً در ، زیروند هر دو یون برابر با است و نوشته نمی‌شود، درحالی‌که یون‌ها و هستند. پس زیروندها فقط نسبت شمار یون‌ها را مشخص می‌کنند و همیشه برای تعیین بار آن‌ها کافی نیستند.
در نتیجه، هر چهار گزاره نادرست‌اند.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است تنها نادرستی گزارهٔ نخست را تشخیص دهید و سه گزارهٔ دیگر را بپذیرید؛ اما تعمیم رفتار آب به همهٔ مولکولهای خمیده، برتری‌دادن حالت فیزیکی بر عوامل تعیین‌کنندهٔ نیروهای بین‌مولکولی و تعیین قطعی بار یون از زیروند نیز نادرست‌اند.
- گزینهٔ ۲: ممکن است گزاره‌های نخست و دوم را نادرست بدانید، اما دو گزارهٔ بعدی را درست فرض کنید. حالت فیزیکی ملاک چنین رتبه‌بندی کلی‌ای نیست و زیروندها نیز لزوماً اندازهٔ بار یون مقابل را نشان نمی‌دهند.
- گزینهٔ ۳: ممکن است سه گزارهٔ نخست را رد کنید، ولی گزارهٔ آخر را با تکیه بر روش ضربدری بپذیرید. این روش پس از ساده‌کردن نسبت زیروندها برگشت‌پذیر نیست؛ مثلاً از فرمول منیزیم اکسید نمی‌توان بار یون‌ها را برابر با زیروندهای نوشته‌نشدهٔ آن دانست.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- برای هر گزاره، یک اصل مرتبط را به یاد بیاورید: یون‌های موجود در آب آشامیدنی، جهتگیری دو سر مولکول قطبی، عوامل مؤثر بر نیروهای بین‌مولکولی و خنثی‌بودن ترکیب یونی.
- در گزارهٔ دوم، واژهٔ «همه» را با دقت بررسی کنید؛ آیا خمیده‌بودن، علامت بار جزئی اتم مرکزی را تعیین میکند؟ در گزارهٔ چهارم نیز به ترکیبی فکر کنید که نسبت شمار یون‌هایش ساده شده باشد.
- رفتار آب را با اکسیژن دی‌فلوئورید مقایسه کنید و بار یون‌های منیزیم اکسید را در کنار زیروندهای فرمول آن بنویسید. سپس برای دو گزارهٔ دیگر بررسی کنید که آیا تصفیه به معنای حذف تمام یون‌های محلول است و آیا حالت فیزیکی را میتوان مستقل از نیروهای بین‌مولکولی، عامل برتر دانست.