تحلیل سوال ۶ آزمون المپیاد شیمی ایران سال ۱۳۹۹ – دکتر مهدی نباتی

تدریس خصوصی تحلیلی جامع و صفر تا صد المپیاد شیمی

دکتر مهدی نباتی – استاد برتر المپیاد شیمی ایران

آماده سازی و تدریس خصوصی المپیاد شیمی از پایه های هفتم هشتم نهم دهم یازدهم استاد مهدی نباتی استاد خوب المپیاد شیمی ایران دکتر مهدی نباتی

دانش آموزان المپیادی عزیزم، از سلسله مقالات تحلیل سوالات المپیاد شیمی، امروز سوال ۶ امتحان المپیاد شیمی سال ۹۹ را با هم بررسی می کنیم.

 

سوال ۶ المپیاد شیمی ۹۹

چند عبارت زیر درست است؟

– در فرمول مولکولی روغن زیتون C₅₇H_xO_y مقدار x+y برابر با شمار هیدروژن در فرمول مولکولی چربی کوهان شتر است.

– اگر نسبت شمار اتم های H به C در یک آلکان برابر ۲٫۵ باشد، نام یکی از ایزومرهای آن ۲- متیل پروپان است.

–  تنوع عدد اکسایش در فلزها را می توان با مدل دریای الکترونی توجیه کرد.

– در نیم واکنش داده شده، نسبت a به b برابر ۱ است.

SiO₂  +  a H⁺  +  b e^–  →   Si  +  x H₂O

الف: ۴    ب: ۲    ج: ۱    د: ۳

پاسخ:

تحلیل مطلب اول: فرمول مولکولی چربی کوهان شتر C₅₇H₁₁₀O₆ و فرمول مولکولی روغن زیتون C₅₇H₁₀₄O₆ می باشد. پس، تعداد هیدروژن در فرمول مولکولی چربی کوهان شتر برابر با مجموع تعداد اتم های هیدروژن و اکسیژن در فرمول مولکولی روغن زیتون می باشد. بنابراین، این مطلب صحیح است.

 

تحلیل مطلب دوم: فرمول مولکولی آلکان ها C_nH_2n+2 می باشد. اگر نسبت شمار اتم های H به C در یک آلکان برابر ۲٫۵ باشد، n برابر با ۴ بوده و فرمول مولکولی آلکان برابر با C₄H₁₀ می باشد. فرمول مولکولی C₄H₁₀ برای دو ایزومر بوتان و ۲-متیل پروپان می باشد. بنابراین، این مطلب صحیح است.

 

تحلیل مطلب سوم: از طریق هم پوشانی کامل اوربیتال های اتمی در فلزات موقع تشکیل پیوندهای فلزی، اوربیتال های مولکولی کامل و منظمی شکل می گیرد که به خاطر نبود اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم ها، الکترون ها آزادانه در سرتاسر اوربیتال های مولکولی به مثابه یک دریا جریان دارند که به همین خاطر به دریای الکترونی مشهور است و رسانایی بالای فلزات نیز دقیقا به خاطر همین دریای الکترون ها است.

اما موقعی که فلزات در حال تشکیل پیوند با اتم های دیگر هستند، بسته به میزان اختلاف الکترونگاتیوی با اتم های دیگر می توانند تعداد الکترون متفاوتی را از دست بدهند، یعنی عدد اکسایش متفاوتی دارند.

البته این امر فقط مختص فلزات نیست. برای مثال عدد اکسایش اکسیژن در آب و هیدروژن پروکسید به ترتیب برابر با ۲- و ۱- می باشد. دلیل آن هم، کاتناسیون می باشد. کاتناسیون به پیوندهایی گفته می شود که بین اتم های یکسان در یک مولکول تشکیل می شود.

پس، تنوع عدد اکسایش در فلزها را نمی توان با مدل دریای الکترونی توجیه کرد. بنابراین، این مطلب صحیح نیست.

 

تحلیل مطلب چهارم: با توجه به اینکه در نیم واکنش های الکتروشیمیایی هم بایستی موازنه جرم انجام شود و هم موازنه بار. موازنه جرم با قرار دادن ضریب ۴ پشت پروتون انجام می گیرد. در موازنه بار باید برای الکترون ضریب ۴ را در نظر بگبریم. چون عدد اکسایش سیلیسیم در SiO₂ برابر با ۴+ و عدد اکسایش اتم سیلیسیم در فراورده ها هم برابر با صفر می باشد.

SiO₂  +  ۴ H⁺  +  ۴ e^–  →   Si  +  ۲ H₂O

پس، در نیم واکنش داده شده، نسبت a به b برابر ۱ است. بنابراین، این مطلب صحیح است.

 

گزینه صحیح:

با توجه به تحلیل ها و نکات گفته شده، گزینه د پاسخ صحیح این سوال المپیاد شیمی سال ۹۹ می باشد.

 

دکتر مهدی نباتی

استاد برتر المپیاد شیمی ایران

 

استاد خوب شیمی کنکور تهران مشهد اصفهان کرج شیراز تبریز قم اهواز کرمانشاه ارومیه رشت زاهدان همدان کرمان یزد اردبیل بندرعباس اراک اسلامشهر زنجان قزوین سنندج خرم آباد گرگان ساری شهریار شهر قدس کاشان ملارد دزفول نیشابور بابل خمینی شهر سبزوار گلستان آمل پاکدشت نجف آباد بروجرد آبادان قرچک بجنورد ورامین بوشهر ساوه 

تدریس خصوصی آنلاین و حضوری شیمی کنکور و المپیاد شیمی

قائم شهر بیرجند نسیم شهر سیرجان خوی ایلام بوکان شهرکرد سمنان فردیس مراغه شاهین شهر ملایر مهاباد سقز بندر ماهشهر رفسنجان گنبد کاووس شاهرود مرودشت کمال شهر