سوال ۳ — سؤال ۳ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

الف) $\mathrm{-CO_2^-}$ (یا $\mathrm{-COO^-}$)

ب) $\mathrm{CH_3(CH_2)_{16}{-}}$

پ) $\mathrm{KOH}$

ت) مادهٔ شیمیایی کلردار

ث) خیر

ج) قدرت پاک‌کنندگی را افزایش می‌دهد.

چ) A

الف) صابون، نمک سدیم یا پتاسیمِ اسیدهای چرب است و سر قطبی آن گروه کربوکسیلات است: $\mathrm{-COO^-}$ که همان $\mathrm{-CO_2^-}$ است. گروه $\mathrm{-SO_3^-}$ (سولفونات) سر قطبی پاک‌کننده‌های غیرصابونی است. پس در بخش B (سر قطبی با بار منفی) گروه $\mathrm{-CO_2^-}$ قرار دارد و C کاتیون فلزی ($\mathrm{Na^+}$ یا $\mathrm{K^+}$) است.

ب) بخش A، زنجیر هیدروکربنیِ بلند و ناقطبی (بخش چربی‌دوست) است. صابون از اسیدهای چرب با زنجیر بلند ساخته می‌شود؛ پس $\mathrm{CH_3(CH_2)_{16}{-}}$ (زنجیری ۱۷ کربنی) مناسب است. زنجیر $\mathrm{CH_3(CH_2)_4{-}}$ برای برهم‌کنش با چربی بیش از حد کوتاه است، و $\mathrm{CH_3(CH_2)_{11}C_6H_4{-}}$ حلقهٔ بنزنی دارد که ویژگی پاک‌کننده‌های غیرصابونی است.

پ) صابون‌های سدیم‌دار جامدند و صابون‌های پتاسیم‌دار مایع یا نرم؛ پس برای تهیهٔ صابون مایع از $\mathrm{KOH}$ استفاده می‌شود.

ت) برای افزایش خاصیت ضدعفونی‌کنندگی و میکروب‌کشی، به پاک‌کننده‌ها مواد شیمیایی کلردار می‌افزایند.

ث) خیر. رسوب دیوارهٔ کتری از نمک‌های نامحلول کلسیم و منیزیم (مانند کلسیم کربنات) ساخته شده است، نه از چربی. صابون با بخش ناقطبی خود چربی را جدا می‌کند و این رسوب‌ها را از بین نمی‌برد؛ حتی خود صابون در آب سخت با یون‌های کلسیم و منیزیم رسوب می‌دهد. برای زدودن چنین رسوبی از مواد اسیدی استفاده می‌کنند.

ج) با گرم شدن آب، چربی‌ها نرم‌تر می‌شوند و آسان‌تر از سطح جدا می‌شوند و برهم‌کنش صابون با لکه‌ها سریع‌تر انجام می‌شود؛ پس قدرت پاک‌کنندگی افزایش می‌یابد.

چ) چربی ناقطبی است و طبق قاعدهٔ «شبیه، شبیه را حل می‌کند» با بخش ناقطبی صابون، یعنی زنجیر هیدروکربنی A، برهم‌کنش دارد. سر قطبی (B) به سمت مولکول‌های آب قرار می‌گیرد و به این ترتیب لکهٔ چربی در آب پخش و شسته می‌شود.