استاد خصوصی شیمی دهم – حل سوال امتحانی دبیرستان صبای نو تهران

آموزش خصوصی شیمی دهم با بهترین معلم شیمی کنکور تهران

 

سوال امتحانی شیمی دهم مدرسه دخترانه صبای نو تهران

انحلال پذیری مولکول های گازی H₂ و Ar و CH₄ و N₂ و HCl و NH₃ و CO₂ و NO و O₂ را در آب در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد به ترتیب بنویسید.

 

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم با اینکه در کتاب درسی متاسفانه این مبحث به طور شفاف توضیح داده نشده است و فقط در فصل سوم شیمی دهم در قالب یک نمودار به صورت خیلی سطح بیان شده است، ولی در اینجا می خواهم یک روش ساده و کنکوری را برایتان یاد بدهم که خیلی سریع بتوانید انحلال پذیری گازها را در آب مورد بررسی قرار بدهید.

دانش آموزان عزیزم، همیشه موقع بررسی انحلال پذیری گازها در آب، اولویت های زیر را به ترتیب بررشی کنید:

پیوند هیدروژنی – جرم مولی – قطبیت مولکولی – سطح مقطع مولکول

 

نکته بسیار مهم: جرم مولی زمانی به قطبیت اولویت دارد که مولکول سنگینی خیلی بالایی داشته باشد. (برای مثال کربن دی اکسید و نیتروژن منوکسید)

نکته مهم: ترکیبی مثل SO₂ که مولکول خیلی سنگینی است، جرم مولی حتی به پیوند هیدروژنی ارجحیت دارد و انحلال پذیری آن بالاتر از آمونیاک هم هست.

نکته مهم: در دو مولکول غیرقطبی مثل متان و اتان بحث جرم مولی است که انحلال پذیری اتان بیشتر از متان است.

نکته مهم: در دو مولکول هم جرم و غیر قطبی مثل He و H₂ بحث سطح مقطع مولکولی است که پس انحلال پذیری مولکول هیدروژن کمی بیشتر از هلیوم است.

 

خب ترکیبات را اگر بر اساس این اولویت ها بررسی کنیم:

HCl > NH₃ > CO₂ > NO > Ar > O₂ > CH₄ > N₂ > H₂

 

مولکول گازی HCl بالاترین میزان انحلال پذیری را در آب دارد چون سریع تفکیک می شود و هم اینکه یون کلر با ۴ پیوند هیدروژنی آبپوشی می شود (حتما مقاله تشکیل پیوند هیدروژنی یون های کلر را مطالعه کنید).

مولکول بعدی NH₃ می باشد که ۲ پیوند هیدروژنی تشکیل می دهد.

مولکول CO₂ هم جرم بالایی دارد و هم اینکه درست است مولکول غیرقطبی است ولی دو پیوند قطبی دارد.

مولکول NO هم مولکول قطبی است.

گونه های بعدی هم بر اساس جرم مولی مرتب شده اند.

اما یک نکته مهمی که هست اینکه چرا انحلال پذیری متان بیشتر از نیتروژن مولکولی است که دلیل آن برمیگرده به سطح مقطع بالای متان.

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

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