سوال ۸۷ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۳ نوبت اول با پاسخ تشریحی

۱. دومین فلز جدول تناوبی را پیدا می‌کنیم.
با حرکت در جدول به ترتیب افزایش عدد اتمی، نخستین فلز لیتیم و دومین فلز بریلیم است. بریلیم با عدد اتمی $4$، آرایش الکترونی زیر را دارد:
$\mathrm{Be}:1s^2\,2s^2$

۲. مجموع اعداد کوانتومی اصلی و فرعی همهٔ الکترون‌های بریلیم را محاسبه می‌کنیم.
برای الکترون‌های زیرلایهٔ $1s$، داریم $n=1$ و $l=0$؛ برای الکترون‌های زیرلایهٔ $2s$ نیز $n=2$ و $l=0$ است. هر زیرلایه دو الکترون دارد؛ بنابراین:
$\sum(n+l)=2(1+0)+2(2+0)=6$
پس اتم عنصر مجهول شش الکترون ظرفیت دارد. توجه کنید که باید سهم همهٔ الکترون‌ها را حساب کنیم، نه فقط الکترون آخر را.

۳. از شرط اختلاف عدد اتمی استفاده می‌کنیم.
صابون جامد، نمک سدیمی اسیدهای چرب است؛ پس یون فلزی آن $\mathrm{Na^+}$ است. تشکیل یون، عدد اتمی را تغییر نمی‌دهد؛ بنابراین عدد اتمی این یون همان عدد اتمی سدیم، یعنی $11$ است؛ عدد اتمی سدیم در جدول کتاب نیز آمده است (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۲).
اگر عدد اتمی عنصر مجهول را $Z$ بنامیم:
$|Z-11|=5\quad\Rightarrow\quad Z=6\;\text{یا}\;Z=16$
عنصر با عدد اتمی $6$، کربن است که چهار الکترون ظرفیت دارد و کنار گذاشته می‌شود. عنصر با عدد اتمی $16$، گوگرد است:
$\mathrm{S}:[Ne]\,3s^2\,3p^4$
گوگرد در دستهٔ $p$ قرار دارد و تعداد الکترون‌های ظرفیت آن برابر است با:
$2+4=6$
پس هر دو شرط سؤال را برآورده می‌کند.

۴. ویژگی گوگرد را با گزینه‌ها تطبیق می‌دهیم.
گوگرد در شرایط معمول، نافلزی جامد و زردرنگ است و در توصیف کتاب درسی، نارسانای برق و گرما محسوب می‌شود. این ویژگی‌ها با بررسی عنصرهای دورهٔ سوم در کتاب سازگار است (شیمی ۲، صفحه‌های ۶–۸). بنابراین توصیف گزینهٔ اول درست است.

پاسخ: گزینهٔ ۱