سوال ۹۷ · شیمی
کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۹۷ · کلید رسمی سازمان سنجش
شیمی · شیمی ۳ · فصل ۱: مولکولها در خدمت تندرستی
چند مورد از مطالب زیر درست است؟
- اضافه کردن جوششیرین میتواند باعث افزایش قدرت پاککنندگی آن شود.
- عسل، اوره و اتیلن گلیکول، از طریق جاذبههای بین مولکولی مشابه، در آب حل میشوند.
- «ایجاد کف» یکی از شواهد عینی تعیین عملکرد صابون در پاککنندگی آلایندههای موجود در محیط است.
- مهمترین تفاوت صابون و پاککنندههای غیرصابونی، بخش قطبی تشکیلدهندهٔ بار منفی در ساختار آنها است.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
عبارتها را جداگانه بررسی میکنیم:
۱. عبارت نخست نادرست است. در مبحث بهبود پاککنندگی صابون، افزودنیِ مورد نظر سدیم کربنات با فرمول است؛ نباید آن را با جوششیرین، یعنی سدیم هیدروژنکربنات با فرمول ، اشتباه گرفت. یون کربنات میتواند با رسوب دادن یونهای عامل سختی، مقدار آنها را در آب کاهش دهد؛ برای نمونه:
در نتیجه، صابون کمتری بر اثر تشکیل رسوب از دسترس خارج میشود. مبنای این اثر آن است که یونهای کلسیم و منیزیمِ آب سخت با صابون رسوب میدهند و پاککنندگی آن را کاهش میدهند (شیمی ۳، صفحهٔ ۹). بنابراین، در بیان کتابیِ این موضوع، جایگزین کردن نام سدیم کربنات با جوششیرین درست نیست.
۲. عبارت دوم درست است. مولکولهای قندی موجود در عسل گروههای هیدروکسیل فراوان دارند و با آب پیوند هیدروژنی برقرار میکنند؛ کتاب نیز انحلال عسل در آب را با همین جاذبه توضیح میدهد (شیمی ۳، صفحهٔ ۵). اتیلنگلیکول با ساختار و اوره با ساختار نیز میتوانند با مولکولهای آب پیوند هیدروژنی تشکیل دهند. پس جاذبهٔ مؤثر مورد نظر در هر سه مورد مشابه است.
۳. عبارت سوم درست است. در کاوش کتاب، مقدار صابون، حجم آب و شیوهٔ همزدن کنترل میشود و ارتفاع کف در آبهای مختلف اندازهگیری میشود. کاهش کف در حضور یونهای کلسیم و منیزیم با تشکیل رسوب صابون و کاهش پاککنندگی همراه است؛ بنابراین، کف یکی از شواهد عینی بررسی عملکرد صابون است (شیمی ۳، صفحههای ۸–۹). البته این به معنای آن نیست که در هر شرایطی، هر شویندهای که کف بیشتری بسازد الزاماً پاککنندهٔ بهتری است.
۴. عبارت چهارم درست است. صابون و پاککنندههای غیرصابونیِ آنیونی، هر دو بخش ناقطبیِ چربیدوست و سر قطبیِ آبدوست دارند. تفاوت اصلی آنها در گروه قطبیِ دارای بار منفی است: این گروه در صابون، کربوکسیلات است؛ در پاککنندههای غیرصابونیِ مورد بحث، گروههایی مانند سولفونات وجود دارد. نقش دو بخش آبدوست و چربیدوست در پاککنندگی نیز در کتاب توضیح داده شده است (شیمی ۳، صفحهٔ ۸).
پس عبارتهای دوم، سوم و چهارم درستاند؛ یعنی سه مورد درست است.
پاسخ: گزینهٔ ۲
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: این گزینه از درست دانستن هر چهار عبارت به دست میآید. خطای محتمل، اشتباه گرفتن جوششیرین با سدیم کربنات، یعنی مادهٔ مورد استفاده برای کاهش سختی آب و بهبود پاککنندگی صابون، است.
- گزینهٔ ۳: ممکن است علاوه بر عبارت نخست، عبارت سوم را هم نادرست بدانید؛ چون کف بیشتر همیشه به معنای پاککنندگی بیشتر نیست. اما در آزمایش کنترلشدهٔ کتاب، ارتفاع کف یکی از شواهد مقایسهٔ عملکرد صابون در آبهای گوناگون است.
- گزینهٔ ۴: ممکن است به دلیل تفاوت ساختار عسل، اوره و اتیلنگلیکول، جاذبهٔ آنها با آب را متفاوت تصور کنید و تفاوت سر قطبی شویندهها را نیز نادیده بگیرید. بااینحال، هر سه ماده با آب پیوند هیدروژنی برقرار میکنند و تفاوت گروه قطبی صابون و شویندهٔ غیرصابونی نیز درست است.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- مباحث انحلال مواد در آب، ساختار دوگانهٔ شویندهها و آزمایش مقایسهٔ کف صابون در آبهای گوناگون را مرور کن.
- برای بررسی انحلال، امکان تشکیل پیوند هیدروژنی با آب را بسنج. در بررسی کف نیز بین «یک شاهد آزمایشگاهی در شرایط کنترلشده» و «معیار قطعی پاککنندگی در هر شرایطی» تفاوت بگذار.
- نام و فرمول مادهٔ افزودنی را دقیق بررسی کن: آیا جوششیرین و سدیم کربنات یک ترکیباند؟ نقش یون کربنات در خارج کردن یونهای سختی آب چیست؟