سوال ۱۱۰ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول با پاسخ تشریحی

برای پاسخ، ابتدا نسبت شمار هیدروژن‌ها و سپس تفاوت شمار اکسیژن‌ها را به دست می‌آوریم.

گام اول: شمار هیدروژن‌های اتیل بوتانوات
بر اساس الگوی واکنش استری‌شدن، اتیل بوتانوات از بوتانوئیک اسید و اتانول تشکیل می‌شود؛ بخش بوتانوات از اسید و بخش اتیل از الکل می‌آید (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۱۴–۱۱۵). ساختار فشردهٔ آن چنین است:
$\mathrm{CH_3CH_2CH_2C(=O)OCH_2CH_3}$
پس شمار هیدروژن‌های آن برابر است با:
$N_{\mathrm{H}}=3+2+2+2+3=12$
کربن گروه کربونیل، هیدروژن ندارد.

گام دوم: شمار هیدروژن‌های نفتالن و محاسبهٔ نسبت
نفتالن با دو حلقهٔ بنزنیِ جوش‌خورده، فرمول مولکولی $\mathrm{C_{10}H_8}$ دارد؛ بنابراین نسبت خواسته‌شده برابر است با:
$R=\frac{12}{8}=\frac{3}{2}$

گام سوم: تفاوت شمار اکسیژن‌ها
کتاب، کربوکسیلیک اسیدهای دوعاملی و الکل‌های دوعاملی را به‌عنوان مواد سازندهٔ پلی‌استرها معرفی می‌کند (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۱۵).
ترفتالیک اسید با ساختار فشردهٔ $\mathrm{HOOC{-}C_6H_4{-}COOH}$، دو گروه کربوکسیل دارد. هر گروه کربوکسیل دارای دو اتم اکسیژن است؛ پس این ترکیب چهار اتم اکسیژن دارد.
اتیلن گلیکول با ساختار $\mathrm{HO{-}CH_2{-}CH_2{-}OH}$، دو گروه هیدروکسیل و در نتیجه دو اتم اکسیژن دارد. بنابراین:
$\Delta N_{\mathrm{O}}=4-2=2$

گام چهارم: محاسبهٔ «چند برابر»
برای تعیین اینکه نسبت هیدروژن‌ها چند برابر اختلاف اکسیژن‌هاست، نسبت را بر اختلاف تقسیم می‌کنیم:
$\frac{R}{\Delta N_{\mathrm{O}}}=\frac{12/8}{4-2}=\frac{3}{4}=0.75$

پاسخ: گزینهٔ ۴