مرداد ۱۴۰۳

امتحان نهایی شیمی ۳

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی شیمی ۳
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۱۶ تعداد سوال۱۲۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۷ — سؤال ۷ امتحان نهایی شیمی ۳ — مرداد ۱۴۰۳

۱.۷۵ بارم

با توجه به جدول، به پرسش‌ها پاسخ دهید:

مادهفرمول یا ساختار شیمیایی
ACH3(CH2)11−C6H4−SO3Na\mathrm{CH_3(CH_2)_{11}{-}C_6H_4{-}SO_3Na}
BNaOH\mathrm{NaOH}
CCH3(CH2)16COOH\mathrm{CH_3(CH_2)_{16}COOH}
DHCl\mathrm{HCl}
ECH3(CH2)14COOK\mathrm{CH_3(CH_2)_{14}COOK}

الف) اگر لولهٔ ظرفشویی با مادهٔ C مسدود شده باشد، برای باز کردن لوله کدام مادهٔ B یا D مناسب است؟

ب) کدام ماده قدرت پاک‌کنندگی خود را در آب سخت از دست نمی‌دهد؟

ج) حالت فیزیکی مادهٔ E در دمای اتاق جامد است یا مایع؟ چرا؟

د) از بین دو ترکیب C و E کدام یک نمک است؟

ه) بخش (−SO3−\mathrm{-SO_3^-})، در ترکیب A، آب‌دوست است یا آب‌گریز؟

و) کدام ماده می‌تواند رسوب تشکیل‌شده روی دیوارهٔ کتری را بزداید؟

دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ

الف) B یا NaOH\mathrm{NaOH}

ب) A یا CH3(CH2)11−C6H4−SO3Na\mathrm{CH_3(CH_2)_{11}{-}C_6H_4{-}SO_3Na}

ج) مایع؛ زیرا نمک پتاسیم اسیدهای چرب، صابون مایع هستند.

د) E یا CH3(CH2)14COOK\mathrm{CH_3(CH_2)_{14}COOK}

ه) آب‌دوست

و) D یا HCl\mathrm{HCl}

راه‌حل قدم‌به‌قدم

الف) مادهٔ C (استئاریک اسید) یک اسید چرب است؛ یعنی لوله با چربی بسته شده است. پاک‌کننده‌های خورنده مثل سدیم هیدروکسید با چربی‌ها واکنش می‌دهند و آن‌ها را به صابون محلول در آب تبدیل می‌کنند؛ پس برای باز کردن لوله مادهٔ B (NaOH\mathrm{NaOH}) مناسب است. اسیدی مثل HCl چنین کاری نمی‌کند.

ب) آب سخت یون‌های Ca2+\mathrm{Ca^{2+}} و Mg2+\mathrm{Mg^{2+}} دارد. صابون‌ها (نمک اسیدهای چرب مثل E) با این یون‌ها رسوب می‌دهند و کف نمی‌کنند؛ اما پاک‌کننده‌های غیرصابونی (سولفونات‌ها) با این یون‌ها رسوب نمی‌دهند. مادهٔ A یک پاک‌کنندهٔ غیرصابونی است و در آب سخت هم خوب کار می‌کند.

ج) مایع. مادهٔ E نمک پتاسیم یک اسید چرب است. صابون‌هایی که کاتیون آن‌ها سدیم است جامدند، ولی نمک‌های پتاسیم اسیدهای چرب صابون مایع هستند.

د) در مادهٔ E، هیدروژن گروه کربوکسیل با یون پتاسیم جایگزین شده (−COO−K+\mathrm{-COO^-K^+})؛ پس E نمک است. مادهٔ C خودِ اسید چرب است.

ه) آب‌دوست. بخش −SO3−\mathrm{-SO_3^-} سر یونی (باردار) مولکول پاک‌کننده است و با مولکول‌های قطبی آب جاذبهٔ قوی دارد؛ بخش هیدروکربنی بلند، آب‌گریز است.

و) رسوب دیوارهٔ کتری بیشتر کلسیم کربنات است که با اسیدها واکنش می‌دهد و به ترکیب‌های محلول و گاز تبدیل می‌شود:

CaCO3(s)+2HCl(aq)→CaCl2(aq)+H2O(l)+CO2(g)\mathrm{CaCO_3(s) + 2HCl(aq) \rightarrow CaCl_2(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)}

پس مادهٔ D (HCl\mathrm{HCl}) این رسوب را می‌زداید.

این پاسخ مفید بود؟