شهریور ۱۴۰۵، نوبت عصر

امتحان نهایی شیمی ۳

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

۲۰ بارم کل۱۵ تعداد سوال۱۲۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۴ — سؤال ۴ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۵، نوبت عصر

۱ بارم

واکنش پارازایلن با محلول پتاسیم پرمنگنات (KMnO4\mathrm{KMnO_4}) مطابق معادلهٔ زیر است:

KMnO4(aq)+پارازایلن→MnO2(s)+فراورده‌های دیگر\mathrm{KMnO_4(aq)} + \text{پارازایلن} \rightarrow \mathrm{MnO_2(s)} + \text{فراورده‌های دیگر}

محلول KMnO4\mathrm{KMnO_4} بنفش‌رنگ و MnO2\mathrm{MnO_2} قهوه‌ای‌رنگ است.

آ) عدد اکسایش منگنز را در پتاسیم پرمنگنات تعیین کنید.

ب) چرا رنگ دو ترکیب دارای منگنز متفاوت است؟

پ) در این واکنش، پتاسیم پرمنگنات اکسنده است یا کاهنده؟

ت) با تابش نور سفید به محلول KMnO4\mathrm{KMnO_4}، پس از جذب برخی پرتوها توسط محلول، طول‌موج‌های عبوری به چه رنگی دیده می‌شود؟

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

آ) +7+7

ب) عدد اکسایش منگنز در آن‌ها متفاوت است.

پ) اکسنده

ت) بنفش‌رنگ

راه‌حل قدم‌به‌قدم

آ) در KMnO4\mathrm{KMnO_4} عدد اکسایش پتاسیم +1+1 و هر اکسیژن −2-2 است و مجموع عددهای اکسایش در ترکیب خنثی صفر است:

(+1)+x+4(−2)=0⇒x=+7(+1) + x + 4(-2) = 0 \Rightarrow x = +7

ب) عدد اکسایش منگنز در MnO2\mathrm{MnO_2} را هم حساب کنیم:

x+2(−2)=0⇒x=+4x + 2(-2) = 0 \Rightarrow x = +4

یک فلز واسطه با عددهای اکسایش مختلف، ترکیب‌هایی با رنگ‌های مختلف می‌سازد. منگنز در KMnO4\mathrm{KMnO_4} عدد اکسایش +7+7 و در MnO2\mathrm{MnO_2} عدد اکسایش +4+4 دارد؛ به همین دلیل رنگ این دو ترکیب متفاوت است.

پ) عدد اکسایش منگنز از +7+7 به +4+4 کم شده است؛ یعنی منگنز الکترون گرفته و کاهش یافته است. گونه‌ای که خودش کاهش می‌یابد و دیگری (اینجا پارازایلن) را اکسید می‌کند، اکسنده است.

ت) رنگی که از یک محلول می‌بینیم، رنگ نورهایی است که جذب نشده و از محلول عبور کرده‌اند. محلول پتاسیم پرمنگنات بخشی از نور مرئی را جذب می‌کند و مجموع طول‌موج‌های عبوری را به رنگ بنفش می‌بینیم؛ همان رنگی که محلول دارد.

این پاسخ مفید بود؟