سوال ۸۶ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۵ با پاسخ تشریحی

برای حل سؤال، ابتدا دو عنصر هر گزینه را شناسایی می‌کنیم و سپس نافلزهای میان آن‌ها در ترتیب عدد اتمی را می‌شماریم. خودِ دو عنصرِ ابتدا و انتهای بازه شمرده نمی‌شوند و گازهای نجیب نیز طبق صورت سؤال کنار گذاشته می‌شوند.

گام اول: یادآوری روند نافلزی
در یک دوره، خصلت نافلزی از چپ به راست افزایش می‌یابد و در گروه‌های $15$، $16$ و $17$، عنصرهای بالاتر خصلت نافلزی بیشتری دارند. همچنین شبه‌فلزها دسته‌ای جدا از نافلزها هستند (شیمی ۲، صفحهٔ ۹).

گام دوم: بررسی گزینه‌ها

گزینهٔ ۱: فلز دستهٔ $p$ در دورهٔ سوم، آلومینیم با نماد $\mathrm{Al}$ است. در گروه $16$، اکسیژن گاز است؛ پس قوی‌ترین نافلزِ جامد این گروه، گوگرد با نماد $\mathrm{S}$ است. عنصرهای میان این دو عبارت‌اند از:
$\mathrm{Al}\;|\;\mathrm{Si},\mathrm{P}\;|\;\mathrm{S}$
سیلیسیم شبه‌فلز و فسفر نافلز است؛ بنابراین این بازه یک نافلز دارد. جایگاه و ویژگی‌های عنصرهای دورهٔ سوم در کتاب بررسی شده است (شیمی ۲، صفحه‌های ۶ تا ۹).

گزینهٔ ۲: با کنارگذاشتن گازهای نجیب، عنصر دورهٔ سوم که یون تک‌اتمی پایدار تشکیل نمی‌دهد، سیلیسیم با نماد $\mathrm{Si}$ است؛ این عنصر در ترکیب‌های خود معمولاً الکترون به اشتراک می‌گذارد (شیمی ۲، صفحه‌های ۶ تا ۸). نخستین عنصر واسطه نیز اسکاندیم با نماد $\mathrm{Sc}$ است (شیمی ۲، صفحهٔ ۱۶).
عنصرهای میان آن‌ها عبارت‌اند از:
$\mathrm{Si}\;|\;\mathrm{P},\mathrm{S},\mathrm{Cl},\mathrm{Ar},\mathrm{K},\mathrm{Ca}\;|\;\mathrm{Sc}$
آرگون گاز نجیب است و شمرده نمی‌شود؛ پتاسیم و کلسیم نیز فلزند. در نتیجه، فسفر، گوگرد و کلر، سه نافلز این بازه‌اند.

گزینهٔ ۳: قوی‌ترین نافلز دورهٔ سوم، کلر با نماد $\mathrm{Cl}$ است. فلز واسطهٔ دورهٔ چهارم که دو زیرلایهٔ نیمه‌پر دارد، کروم است:
$\mathrm{Cr}:[\mathrm{Ar}]\,3d^5\,4s^1$
در این آرایش، هر دو زیرلایهٔ $3d$ و $4s$ نیمه‌پرند؛ آرایش کروم در مبحث عنصرهای دستهٔ $d$ بررسی می‌شود (شیمی ۲، صفحه‌های ۱۵ تا ۱۶).
عنصرهای میان کلر و کروم عبارت‌اند از:
$\mathrm{Cl}\;|\;\mathrm{Ar},\mathrm{K},\mathrm{Ca},\mathrm{Sc},\mathrm{Ti},\mathrm{V}\;|\;\mathrm{Cr}$
با حذف آرگون، همهٔ عنصرهای باقی‌مانده فلزند؛ پس این بازه هیچ نافلزی ندارد.

گزینهٔ ۴: تنها نافلز گروه $14$، کربن با نماد $\mathrm{C}$ است؛ سیلیسیم و ژرمانیم شبه‌فلزند (شیمی ۲، صفحه‌های ۶ تا ۸). هالوژنی که حتی در دمای $-200^{\circ}\mathrm{C}$ با هیدروژن واکنش می‌دهد، فلوئور با نماد $\mathrm{F}$ است.
عنصرهای میان آن‌ها عبارت‌اند از:
$\mathrm{C}\;|\;\mathrm{N},\mathrm{O}\;|\;\mathrm{F}$
بنابراین این بازه دو نافلز، یعنی نیتروژن و اکسیژن، دارد.

جمع‌بندی: تعداد نافلزهای میان دو عنصر در گزینه‌های اول تا چهارم، به‌ترتیب برابر است با:
$1,\;3,\;0,\;2$
پس بازهٔ سیلیسیم تا اسکاندیم بیشترین تعداد نافلز را در بر دارد.

پاسخ: گزینهٔ ۲