سوال ۷۷ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول با پاسخ تشریحی

برای یافتن عبارت نادرست، ابتدا همهٔ زوج‌های سازگار با شرط سؤال را مشخص می‌کنیم.

گام اول: تشخیص زیرلایهٔ موردنظر
در عنصرهای دورهٔ دوم، لایهٔ دوم در حال پر شدن است و زیرلایه‌های $s$ و $p$ به‌ترتیب گنجایش $2$ و $6$ الکترون دارند (شیمی ۱، صفحهٔ ۲۷–۲۹). بیرونی‌ترین زیرلایهٔ دارای الکترون در لیتیم و بریلیم، به‌ترتیب $2s^1$ و $2s^2$ است. هیچ‌یک نمی‌تواند عضو زوج موردنظر باشد؛ زیرا حتی با بیشترین شمار ممکن در زیرلایهٔ آخر عنصر دیگر، مجموع به $9$ نمی‌رسد:
$1+6<9$ و $2+6<9$.

پس هر دو عنصر باید از بخش $p$ دورهٔ دوم باشند و آرایش آن‌ها به‌صورت $1s^2 2s^2 2p^x$ باشد.

گام دوم: تعیین زوج‌های ممکن
اگر شمار الکترون‌های زیرلایهٔ آخر دو اتم را $x$ و $y$ بگیریم، داریم:
$x+y=9$، با شرط $1\leq x,y\leq6$.
بنابراین، بدون در نظر گرفتن ترتیب، تنها حالت‌ها عبارت‌اند از:
$(x,y)=(3,6)$ یا $(4,5)$.

در اتم خنثی، عدد اتمی برابر شمار کل الکترون‌هاست (شیمی ۱، صفحهٔ ۲۷–۲۸). همچنین برای این عنصرها، الکترون‌های ظرفیت شامل هر دو زیرلایهٔ $2s$ و $2p$ هستند؛ مطابق تمرین آرایش الکترونی و الکترون‌های ظرفیت دورهٔ دوم در کتاب (شیمی ۱، صفحهٔ ۳۵–۳۶). در نتیجه:

گام سوم: بررسی گزینه‌ها

• گزینهٔ ۱ درست است: در زوج اکسیژن و فلوئور، اختلاف شمار الکترون‌های ظرفیت برابر $7-6=1$ است.
• گزینهٔ ۲ درست است: در زوج نیتروژن و نئون، زیرلایهٔ $2p^3$ نیم‌پر و زیرلایهٔ $2p^6$ پر است.
• گزینهٔ ۳ درست است: عدد اتمی نیتروژن برابر $0.7$ عدد اتمی نئون است: $7=0.7\times10$.
• گزینهٔ ۴ نادرست است: اختلاف عدد اتمی در دو زوج ممکن به‌ترتیب $10-7=3$ و $9-8=1$ است؛ هر دو فردند، نه زوج.

پاسخ: گزینهٔ ۴