آموزش شیمی کنکور – تعداد پیوند کوالانسی ترکیبات دارای گوگرد و فسفر

آموزش شیمی کنکور – تعداد پیوند کوالانسی ترکیبات دارای گوگرد و فسفر

 

در سوال قبلی، یک فرمول طلایی برای محاسبه تعداد پیوندهای کوالانسی در مولکول های آلی حجیم براتون گفتم. توضیح داده شد که از اون فرمول فقط برای ترکیبات دارای اتم های نیتروژن، اکسیژن، کربن و هیدروژن می توان استفاده کرد. اگر ترکیبی که داده باشند علاوه بر این اتم ها دارای اتم های گوگرد و فسفر نیز باشد، دیگر نمی توان از آن فرمول استفاده کرد و باید فرمول را بهینه کرد.

خب الان با یه تست تالیفی بهتون یاد میدم که اگر ترکیب داده شده دارای هر نوع اتم دیگری باشد چطوری فرمول رو بهینه کنین و توی کمتر از ۲۰ ثانیه بتونین تعداد پیوندهای کوالانسی و همین طور تعداد الکترون های پیوندی رو حساب کنید. (فقط اگر سوال قبلی را مطالعه نکرده اید، حتما قبل از این سوال، بروید و آن را بخوانید).

 

سوال:

در کدام گزینه از راست به چپ تعداد پیوندهای کوالانسی و تعداد الکترون های پیوندی ترکیب C₅₆H₆₈N₂O₈P₄S₅ به درستی نشان داده شده است؟

(نیمی از اتم های فسفر دارای ۳ پیوند و نیم دیگر دارای ۵ پیوند کوالانسی است. ۲۰ درصد اتم های گوگرد دارای ۲ پیوند و بقیه اتم های گوگرد دارای ۴ پیوند کوالانسی است.)

الف) ۱۷۴ و ۱۷۴

ب) ۱۷۴ و ۳۴۸

ج) ۳۴۸ و ۳۴۸

د) ۵۶ و ۶۸

 

پاسخ:

دوستان عزیز برای بهینه سازی فرمول، کافی است در صورت کسر فرمول، برای هر نوع اتم تعداد اتم را ضربدر تعداد پیوند بکنید.

برای اتم های هیدروژن، کربن، نیتروژن و اکسیژن که تعداد پیوندها ثابت بوده و به ترتیب برابر ۱، ۴، ۳ و ۲ می باشد.

ولی برای گوگرد دو نوع داریم. یک نوعشان دو پیوند تشکیل میدهند که در این صورت تعداد اتم های گوگرد را ضربدر ۲ می کنیم. و یک نوع دیگر، دارای ۴ پیوند است که در این صورت تعداد اتم ها را ضربدر ۴ می کنیم.

برای فسفر هم طبق صورت سوال دو حالت داریم. حالت اول دارای ۳ پیوند است که تعداد اتم ها را ضربدر ۳ می کنیم. در حالت دوم، دارای ۵ پیوند است که در این صورت آن تعداد از اتم های فسفر را ضربدر ۵ می کنیم.

پس فهمیدید که در ترکیب داده شده هر نوع اتم دیگری بدهند به این صورت فرمول را بهینه می کنید.

بنابراین، فرمول بهینه شده به صورت زیر است:

 

 

خب حالا: در صورت سوال گفته که نیمی از اتم های فسفر دارای ۳ پیوند و نیم دیگر دارای ۵ پیوند کوالانسی است. یعنی ۲ تا از اتم های فسفر دارای ۳ پیوند و ۲ تا دیگه از اتم های فسفر دارای ۵ پیوند است.

از طرف دیگر گفته که ۲۰ درصد اتم های گوگرد دارای ۲ پیوند و بقیه اتم های گوگرد دارای ۴ پیوند کوالانسی است. یعنی یکی از اتم های گوگرد دارای ۲ پیوند و ۴ تا از اتم های گوگرد دارای ۴ پیوند هست.

 

حالا اگر مقادیر را در فرمول بالا قرار بدهیم، خواهیم داشت:

 

 

خب بر اساس محاسبات مشخص شد ترکیب داده شده دارای ۱۷۴ پیوند کوالانسی و ۳۴۸ الکترون پیوندی است.

 

حتی طراحان سوالات کنکور می توانند تعداد الکترون های غیر پیوندی را هم بخواهند، که فرمول آن را هم در سوال بعدی براتون میگم تا حسابی حالشو ببرین.

 

گزینه صحیح:

با توجه به محاسبات بالا مشخص شد که گزینه ب گزینه صحیح می باشد.

 

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

تدریس خصوصی و نیمه خصوصی شیمی دبیرستان و کنکور در تهران