سوال ۱۰۹ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

ابتدا عنصر را شناسایی می‌کنیم و سپس درستی عبارت‌ها را می‌سنجیم.

گام اول: تعیین عدد اتمی
نخستین فلز قلیایی لیتیم و دومین آن سدیم با عدد اتمی $11$ است؛ هیدروژن با وجود قرارگرفتن در گروه نخست، فلز قلیایی نیست.

در نماد اتم، عدد جرمی برابر مجموع شمار پروتون‌ها و نوترون‌هاست و عدد اتمی، شمار پروتون‌ها را نشان می‌دهد (شیمی ۱، صفحهٔ ۵). بنابراین با نام‌گذاری شمار نوترون‌ها به‌صورت $N$ داریم:
$N+Z=79$
$N-Z=11$
با کم‌کردن رابطهٔ دوم از رابطهٔ اول:
$2Z=79-11=68\Rightarrow Z=34$
پس عنصر موردنظر، سلنیم با نماد $\mathrm{Se}$ است.

گام دوم: نوشتن آرایش الکترونی
اتم خنثای سلنیم دارای $34$ الکترون است و آرایش الکترونی فشردهٔ آن چنین است:
$\mathrm{Se}: [Ar]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^4$
پس لایهٔ ظرفیت آن با $n=4$، آرایش $4s^2\,4p^4$ و شش الکترون دارد. ارتباط آرایش الکترونی و الکترون‌های ظرفیت با رفتار شیمیایی در شیمی ۱، صفحه‌های ۳۵ و ۳۶، بررسی شده است.

گام سوم: بررسی عبارت‌ها

الف ـ درست است. سلنیم و گوگرد هر دو در گروه $16$ قرار دارند و آرایش لایهٔ ظرفیتشان از نوع $ns^2np^4$ است. عنصرهای یک گروه خواص شیمیایی مشابه دارند؛ بنابراین سلنیم از نظر شیمیایی به گوگرد شبیه است (شیمی ۱، صفحهٔ ۱۲).

ب ـ نادرست است. عدد کوانتومی فرعی $l=1$ مربوط به زیرلایهٔ $p$ است. در لایهٔ ظرفیت سلنیم، زیرلایهٔ $4p$ چهار الکترون دارد، نه سه الکترون. سه، تعداد اوربیتال‌های زیرلایهٔ $p$ است و نباید آن را با تعداد الکترون‌های این زیرلایه اشتباه گرفت.

پ ـ درست است. سلنیم با گرفتن دو الکترون، یون پایدار $\mathrm{Se}^{2-}$ را تشکیل می‌دهد. این یون دارای $36$ الکترون و آرایش الکترونی گاز نجیب کریپتون است:
$\mathrm{Se}^{2-}: [Ar]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^6=[Kr]$
رسیدن به آرایش پایدار گاز نجیب با گرفتن یا از دست دادن الکترون، از مبناهای توضیح رفتار شیمیایی اتم‌هاست (شیمی ۱، صفحهٔ ۳۶).

ت ـ نادرست است. عدد اتمی سلنیم واقعاً $34$ است، اما این عنصر در گروه $16$ قرار دارد، نه گروه $6$. شش الکترون ظرفیت داشتن، به معنای قرارگرفتن در گروه ششم نیست؛ بنابراین این عبارت در مجموع نادرست است.

در نتیجه فقط عبارت‌های «الف» و «پ» درست‌اند.

پاسخ: گزینهٔ ۳