سوال ۴ — سؤال ۴ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۴

الف) عددهای اکسایش متفاوت یون‌های وانادیم (یا آرایش الکترونی متفاوت آن‌ها).

ب) $2\mathrm{e^-}$ (دو مول الکترون)

پ) $+3$

الف) وانادیم فلزی واسطه است و می‌تواند یون‌هایی با عددهای اکسایش گوناگون بسازد ($+2$، $+3$، $+4$ و $+5$). هر یون آرایش الکترونی ویژهٔ خود را دارد و نور را به شکل متفاوتی جذب می‌کند؛ برای همین محلول هر کدام رنگ متفاوتی دارد.

ب) روی از صفر به $+2$ می‌رسد، پس هر اتم روی ۲ الکترون از دست می‌دهد:

$$\mathrm{Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-}$$

این ۲ الکترون را دو یون $\mathrm{V^{3+}}$ می‌گیرند (هر کدام یک الکترون) و به $\mathrm{V^{2+}}$ تبدیل می‌شوند. پس در این واکنش ۲ مول الکترون داد و ستد می‌شود.

پ) کربن ستاره‌دار در گروه $\mathrm{-COOH}$ است. اکسیژن از کربن الکترونگاتیوتر است؛ پس هر پیوند با اکسیژن $+1$ به عدد اکسایش کربن می‌افزاید و پیوند با کربن حلقه اثری ندارد:

• پیوند دوگانه با اکسیژن: $+2$
• پیوند یگانه با گروه OH: $+1$
• پیوند با کربن حلقه: $0$

$$x = +2 + 1 + 0 = +3$$