سوال ۱۴ — سؤال ۱۴ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح
۰.۷۵ بارمنوعی سنگ معدنی حاوی سه مادهٔ A، M و X است. پس از استخراج، جداسازی و خالصسازی، نتایج زیر برای این مواد بهدست آمده است.
- مادهٔ M در اثر ضربه تغییر شکل میدهد و در حالت جامد رسانای جریان الکتریکی است.
- مادهٔ X نقطه ذوب بالایی دارد و در هیچ حالت فیزیکی رسانای جریان الکتریکی نیست.
- در دمای اتاق، A جامدی شکننده است و در حالت محلول رسانای جریان الکتریکی است.
الف) کدام ماده میتواند کوارتز باشد؟
ب) در تولید انرژی الکتریکی از پرتوهای خورشیدی، از کدام ماده میتوان به عنوان شاره برای تولید بخار داغ استفاده کرد؟
پ) مدل دریای الکترونی برای توجیه برخی ویژگیهای فیزیکی کدام ماده میتواند مورد استفاده قرار بگیرد؟
پاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ
الف) X — ب) A — پ) M
راهحل قدمبهقدم
نخست نوع هر ماده را از ویژگیهایش پیدا میکنیم:
- M با ضربه تغییر شکل میدهد (چکشخوار است) و در حالت جامد رساناست؛ اینها ویژگیهای فلز است.
- X نقطه ذوب بالایی دارد و در هیچ حالتی رسانا نیست؛ این ویژگی جامد کووالانسی (شبکهای) است که در آن یون یا الکترون آزادی وجود ندارد.
- A جامدی شکننده است که در حالت جامد رسانا نیست ولی محلولش رساناست؛ این ویژگی ترکیب یونی است (در محلول، یونها آزادانه جابهجا میشوند).
الف) X. کوارتز () یک جامد کووالانسی است: شبکهای از اتمهای سیلیسیم و اکسیژن که با پیوندهای اشتراکی قوی به هم وصلاند؛ پس نقطه ذوب بالایی دارد و رسانا نیست.
ب) A. در نیروگاههای خورشیدی، نمکهای مذاب (ترکیبهای یونی) را با پرتوهای خورشید داغ میکنند و از گرمای آنها برای تولید بخار داغ و چرخاندن توربین استفاده میکنند. پس مادهٔ یونی A مناسب است.
پ) M. مدل دریای الکترونی، مدل پیوند فلزی است: کاتیونهای فلز در دریایی از الکترونهای آزاد قرار دارند. این الکترونهای آزاد رسانایی الکتریکی فلز را، و جابهجا شدن لایههای کاتیون بدون شکستن پیوند، چکشخواری آن را توجیه میکند.






