نکات بسیار مهم کنکوری آنتالپی فروپاشی جامدات یونی – فصل سوم شیمی دوازدهم

آموزش کامل نکات پر تکرار و مهم شیمی کنکور و المپیاد

شیمی نباتی چطوره

دانش آموزان عزیزم آنتالپی فروپاشی جامدات یونی یکی از مباحث بسیار مهم و سوال خیز است که در فصل سوم شیمی دوازدهم آورده شده است. متاسفانه مثل بقیه مباحث، این مبحث هم به صورت خیلی سطحی در کتاب مطرح شده است. حال آنکه مبحث آنتاپی فروپاشی جامدهای یونی آنقدر پیچیده و پر از نکته هست که آموزش آن ها چند ساعت طول می کشد.

امروز در سلسله مقالات اموزشیمان قصد دارم فقط به یکی از جنبه های بسیار مهم آنتالپی فروپاشی جامدات یونی بپردازیم و نکات کنکوری و تحلیلی آن را خوب یاد بگیریم. چون جزو مباحثی است که احتمال مورد طرح سوال قرار گرفتن آن در کنکور بالای ۹۰ درصد است.

اما قسمتی از مبحث آنتاپی فروپاشی جامدات یونی که می خواهم بررسی کنیم بحث مقایسه آنتاپی فروپاشی جامدات یونی است.

 

آنتاپی فروپاشی چیست؟

آنتالپی فروپاشی در حقیقت گرمای مصرف شده در فشار ثابت (توجه کنید فشار ثابت گفتم!! نه دما یا حجم ثابت!!!) برای فروپاشی یک مول از شبکه جامد یونی و تبدیل آن به یون های گازی سازنده می باشد.

 

نکته بسیار مهم: آنتالپی فروپاشی جامدات یونی همیشه مقداری مثبت است یعنی گرماگیر است. چون بایستی انرژی مصرف کرد که تا پیوندهای بین آنیون ها و کاتیون ها در یک شبکه یونی شکسته شود.

برای مثال بایستی به یک مول سدیم کلرید جامد، مقدار ۷۸۷ کیلوژول انرژی صرف کرد که تا پیوندهای یونی شکسته شده و تبدیل به کاتیون گازی سدیم و آنیون گازی کلر شود.

 

روش مقایسه آنتالپی فروپاشی جامدات یونی با یکدیگر

نکته کنکوری اول: آنتالپی فروپاشی شبکه جامدات یونی با بار الکتریکی کاتیون ها و آنیون های جامدات یونی رابطه مستقیمی دارد.

نکته کنکوری دوم: آنتالپی فروپاشی شبکه جامدات یونی با شعاع یونی کاتیون ها و آنیون های جامدات یونی رابطه عکس دارد.

 

حالا سوال مهم اینجاست که قراره چطور از این دو نکته کنکوری برای مقایسه آنتالپی فروپاشی جامدات یونی استفاده کنیم؟؟!!!

 

تکنیک اول: هر چقدر مجموع قدر مطلق بار کاتیون و آنیون حاصل از فروپاشی بزرگتر باشد، انرژی فروپاشی هم بیشتر خواهد بود.

 

برای مثال به کلسیم اکسید CaO و سدیم اکسید Na₂O نگاه کنیم:

کلسیم اکسید در اثر فروپاشی به کاتیون ⁺Ca² و آنیون ^–O² تبدیل می شود. پس:

۴ = ۲ + ۲ = مجموع قدر مطلق بار کاتیون و آنیون

سدیم اکسید در اثر فروپاشی به کاتیون ⁺Na و آنیون ^–O² تبدیل می شود. پس:

۳ = ۲ + ۱ = مجموع قدر مطلق بار کاتیون و آنیون

پس مطابق تکنیک اول، آنتالپی فروپاشی شبکه یونی کلسیم اکسید بیشتر از سدیم اکسید است.

CaO > Na₂O

 

تکنیک دوم: اگر مجموع قدر مطلق بار کاتیون و آنیون در جامدات یونی داده شده یکسان بود، آنگاه باید به شعاع یونی کاتیون و آنیون نگاه کنیم. طبق نکته کنکوری دوم که در بالا گفتم، هر چه شعاع یون ها کوچکتر باشد آنتالپی فروپاشی بیشتر خواهد بود.

 

برای مثال به آلومینیوم اکسید Al₂O₃ و کلسیم نیترید Ca₃N₂ نگاه کنیم:

آلومینیوم اکسید Al₂O₃ در اثر فروپاشی به کاتیون ⁺Al³ و آنیون ^–O² تبدیل می شود.

کلسیم نیترید Ca₃N₂ در اثر فروپاشی به کاتیون ⁺Ca² و آنیون ^–N³ تبدیل می شود.

در مقایسه شعاع یونی این گونه ها داریم:

Ca > Al

N > O

بنابراین شعاع یونی کاتیون و آنیون جامد یونی کلسیم نیترید بزرگتر از آلومینیوم اکسید می باشد. پس آنتالپی فروپاشی آن کوچکتر خواهد بود.

Al₂O₃ > Ca₃N₂

 

نکته کنکوری سوم: آنتالپی فروپاشی جامدات یونی با نقطه ذوب آن ها رابطه مستقیمی دارد.

 

خب اگر نکته ها و مطالب کنکوری رو خوب یاد گرفته باشید بایستی بتوانید به این تست جواب بدهید.  ⇓⇓⇓

 

تست تالیفی شیمی دوازدهم

کدام یک از ترکیبات زیر نقطه ذوب بالایی دارد؟

الف: Li₂O

ب: Na₂O

ج: K₂O

د: Rb₂O

 

موفق باشید دانش آموزان عزیزم

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

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