پاسخ سوالات المپیاد شیمی ۱۴۰۲ مرحله اول – تحلیل سوال ۱۲ – محاسبه درصد جرمی عناصر در سلول واحد آلیاژها

تدریس شیمی کنکور و المپیاد شیمی

استاد شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – مدرس شیمی رتبه های برتر ایران

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

سوال ۱۲ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۲

شکل زیر ساختار سلول واحد آلیاژی از نیکل و مس را نشان می دهد. درصد جرمی نیکل در این آلیاژ چقدر است؟

(Ni=58.693 و Cu=63.546)

الف: ۲۳٫۵

ب: ۵۷٫۱

ج: ۲۵

د: ۶۸٫۲

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم برای به دست آوردن درصد جرمی نیکل در این آلیاژ ابتدا باید فرمول تجربی این آلیاژ را به دست آوریم.

اگر به سوال واحد داده شده برای این آلیاژ توجه کنیم خواهیم دید که:

هر کدام از نیکل ها در گوشه های مکعب قرار گرفته اند. پس هر نیکل بین ۸ سلول واحد مشترک است. پس یک هشتم هر نیکل به هر سلول واحد می رسد. و چون ۸ نیکل در ۸ گوشه مکعب می بینیم، بنابراین ۸ ضرب در یک هشتم می شود کلا یک نیکل برای فرمول تجربی این آلیاژ داریم.

از طرفی هر کدام از مس ها در وجه های مکعب قرار گرفته اند. پس هر مس بین ۲ سلول واحد مشترک است. پس یک دوم هر مس به هر سلول واحد می رسد. و چون ۶ مس در ۶ وجه مکعب می بینیم، بنابراین ۶ ضرب در یک دوم می شود کلا ۳ مس برای فرمول تجربی این آلیاژ داریم.

پس بنابراین فرمول تجربی این آلیاز NiCu₃ می باشد.

حالا برای به دست آوردن درصد جرمی نیکل در این آلیاژ کافی است جرم نیکل را تقسیم بر جرم کل فرمول تجربی کرده و ضرب در ۱۰۰ کنیم.

a_Ni% = [58.693 / (58.693 + (3×۶۳٫۵۴۶))]× ۱۰۰

⇓

a_Ni% = 23.54 %

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

گزینه صحیح:

با توجه به محاسبات تکنیکی انجام شده، گزینه الف پاسخ صحیح سوال ۱۲ المپیاد شیمی مرحله اول سال ۱۴۰۲ می باشد.

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیم مرحله اول

المپیاد شیمی استاد نباتی

با آرزوی موفقیت برای شما دانش آموزان عزیزم

المپیاد شیمی استاد نباتی

دکتر مهدی نباتی

استاد شیمی کنکور و المپیاد ایران

المپیاد شیمی استاد نباتی

المپیاد شیمی استاد نباتی

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

المپیاد شیمی استاد نباتی