بررسی سوال ۱۴ المپیاد شیمی ۹۶ – بحث عدد اکسایش در ترکیبات شیمی

آموزش خصوصی شیمی با بهترین استاد شیمی المپیاد کشور

 

سوال ۱۴ المپیاد شیمی ۹۶

عدد اکسایش کروم در CrO₅ کدام است؟ (عدد اتمی کروم ۲۴ است)

الف: ۲

ب: ۳

ج: ۶

د: ۱۰

 

پاسخ:

دانش اموزان عزیزم این سوال که به راحتی می توان جواب داد ولی متاسفانه ۸۸ درصد از دانش آموزان به آن اشتباه جواب داده و گزینه د یعنی عدد اکسایش ۱۰ را پاسخ داده بودند. و اما استدلالشان این بوده که اکسیژن چون عدد اکسایشش ۲- است و چون ۵ تا اکسیژن هست و مجموعشان ۱۰- می شود پس عدد اکسایش کروم باید ۱۰+ باشد تا بتواند آن را ختثی کند!!!

اما همین اول کار بیاین با یه حساب سر انگشتی ببینیم که اصلا عدد اکسایش ۱۰ برای کروم امکان پذیر نیست. چرا؟؟؟

 

اگر آرایش الکترونی کروم را بنویسیم:

_۲۴Cr : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵

 

ببینید دانش آموزان عزیزم قسمت ۱s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  از آرایش الکترونی کروم به آرایش الکترونی گاز نجیب ماقبل خود رسیده است. پس اصلا امکان ندارد که بخواهد از این زیرلایه ها الکترونی خارج شود.

پس فقط قسمت ۴s¹ 3d⁵  می ماند که ۶ الکترون است. پس کروم نهایتا می تواند عدد اکسایش ۶ داشته باشد و اصلا از ۶ بیشتر امکان ندارد.

پس با یه حساب سرانگشتی، همین اول کار گزینه د اشتباه است و نمی دانم که چرا ۸۸ درصد از دانش آموزان این اشتباه را کرده اند!!!

 

خب برسیم به حل سوال:

در زیر ساختار مولکولی ترکیب را می بینید:

 

همانطور که می بینید ۴تا از اکسیژن ها به صورت تک پیوندی یعنی هیدروژن های پروکسیدی هستند که عدد اکسایششان ۱- می باشد و تنها یکی از اکسیژن ها به صورت دو پیوندی است و عدد اکسایشش ۲- می باشد.

پس جمعا عدد اکسایش اکسیژن ها ۶- می باشد.

بنابراین عدد اکسایش کروم باید ۶+ باشد تا بتواند بار اکسیژن ها را خنثی کند.

 

گزینه صحیح:

با توجه به تحلیل انجام شده، گزینه ج جواب صحیح سوال ۱۴ شیمی المپیاد سال ۹۶ می باشد.

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

تدریس خصوصی و گروهی شیمی دهم و یازدهم و دوازدهم در تهران