سوال ۷۹ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۵ با پاسخ تشریحی

برای مقایسهٔ نسبت شمار یون‌ها، ابتدا باید فرمول درست هر ترکیب را بنویسیم. مبنای فرمول‌نویسی این است که ترکیب یونی خنثی است؛ بنابراین مجموع بارهای مثبت و منفی آن باید یکدیگر را خنثی کنند. همچنین یون چنداتمی، با وجود داشتن چند اتم، در شمارش یون‌ها یک یون محسوب می‌شود (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۱–۹۲).

گام اول: بررسی گزینهٔ ۱
پتاسیم سیلیکات از یون‌های $\mathrm{K^+}$ و $\mathrm{SiO_3^{2-}}$ تشکیل می‌شود؛ پس فرمول آن $\mathrm{K_2SiO_3}$ است و نسبت شمار کاتیون به آنیون در آن برابر $\frac{2}{1}=2$ است.
نقره استات از یون‌های $\mathrm{Ag^+}$ و $\mathrm{CH_3COO^-}$ تشکیل می‌شود و فرمول آن $\mathrm{AgCH_3COO}$ است؛ بنابراین نسبت شمار کاتیون به آنیون در آن $\frac{1}{1}=1$ است. این دو نسبت برابر نیستند.

گام دوم: بررسی گزینهٔ ۲
یون‌های سازندهٔ آلومینیم فسفات، $\mathrm{Al^{3+}}$ و $\mathrm{PO_4^{3-}}$ هستند. چون بزرگی بار این دو یون برابر است، به ازای هر یون آلومینیم، یک یون فسفات لازم است؛ پس فرمول ترکیب $\mathrm{AlPO_4}$ و نسبت شمار کاتیون به آنیون برابر $\frac{1}{1}=1$ است.
آهن (II) کربنات نیز از یون‌های $\mathrm{Fe^{2+}}$ و $\mathrm{CO_3^{2-}}$ تشکیل شده است. بار این یون‌ها در جدول خود را بیازمایید آمده است (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۲–۹۳). در نتیجه، فرمول ترکیب $\mathrm{FeCO_3}$ و نسبت شمار کاتیون به آنیون آن $\frac{1}{1}=1$ است.
پس دو نسبت خواسته‌شده برابرند و این گزینه عبارت را درست کامل می‌کند.

گام سوم: بررسی گزینهٔ ۳
فرمول آمونیوم کربنات $\mathrm{(NH_4)_2CO_3}$ است؛ هر واحد آن دو یون آمونیوم و یک یون کربنات دارد (شیمی ۱، صفحهٔ ۹۱–۹۳). بنابراین نسبت آنیون به کاتیون در آن $\frac{1}{2}$ است.
اسکاندیم پرکلرات از یون‌های $\mathrm{Sc^{3+}}$ و $\mathrm{ClO_4^-}$ تشکیل می‌شود و فرمول آن $\mathrm{Sc(ClO_4)_3}$ است؛ پس نسبت کاتیون به آنیون در آن $\frac{1}{3}$ است. این دو نسبت برابر نیستند.

گام چهارم: بررسی گزینهٔ ۴
سدیم هیدروژن کربنات با فرمول $\mathrm{NaHCO_3}$ دارای یک یون $\mathrm{Na^+}$ و یک یون $\mathrm{HCO_3^-}$ است؛ بنابراین نسبت آنیون به کاتیون آن $1$ است.
در منیزیم کلرید، $\mathrm{MgCl_2}$، به ازای هر یون $\mathrm{Mg^{2+}}$ دو یون $\mathrm{Cl^-}$ وجود دارد؛ پس نسبت کاتیون به آنیون برابر $\frac{1}{2}$ است. این دو نسبت نیز برابر نیستند.

پاسخ: گزینهٔ ۲