سوال ۷ — سؤال ۷ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۵، نوبت عصر

آ) A

ب) ۲ مول

پ) A (کاتیون $\mathrm{A^{2+}}$)

ت) پایدارتر

اول از روی شمار الکترون‌های هر لایه، اتم‌ها را بشناسیم:

• A: $2, 8, 18, 2$ — ۳۰ الکترون؛ فلزی با ۲ الکترون در لایهٔ آخر (روی) که یون $\mathrm{A^{2+}}$ می‌سازد.
• B: $2, 8, 1$ — ۱۱ الکترون؛ فلز قلیایی (سدیم) که یون $\mathrm{B^+}$ می‌سازد.
• C: $2, 6$ — ۸ الکترون؛ نافلز (اکسیژن) که با گرفتن ۲ الکترون یون $\mathrm{C^{2-}}$ می‌سازد.
• D: $2, 8, 6$ — ۱۶ الکترون؛ نافلز (گوگرد) که با گرفتن ۲ الکترون یون $\mathrm{D^{2-}}$ می‌سازد.

آ) در واکنش A و C، فلز A دو الکترون لایهٔ آخرش را از دست می‌دهد (اکسید می‌شود) و نافلز C آن‌ها را می‌گیرد. گونه‌ای که الکترون از دست می‌دهد و دیگری را کاهش می‌دهد، کاهنده است؛ پس کاهنده A است.

ب) هر اتم B یک الکترون از دست می‌دهد و هر اتم D دو الکترون می‌گیرد؛ پس ترکیب حاصل $\mathrm{B_2D}$ است:

$$\mathrm{2B + D \rightarrow B_2D}$$

برای تشکیل یک مول $\mathrm{B_2D}$، دو مول B هر کدام یک مول الکترون به یک مول D می‌دهند؛ یعنی ۲ مول الکترون مبادله می‌شود.

پ) اگر A با محلول نمک B واکنش ندهد، یعنی A نمی‌تواند یون‌های $\mathrm{B^+}$ را کاهش دهد؛ پس B کاهندهٔ قوی‌تری از A است (فلز B فعال‌تر است). هرچه فلزی کاهندهٔ قوی‌تری باشد، یونش تمایل کمتری به گرفتن الکترون دارد و اکسندهٔ ضعیف‌تری است. بنابراین یون $\mathrm{A^{2+}}$ قدرت اکسندگی بیشتری از $\mathrm{B^+}$ دارد.

ت) وقتی داد و ستد الکترون بین فلز B و نافلز C خودبه‌خود (به‌طور طبیعی) انجام شود، ترکیب یونی $\mathrm{B_2C}$ ساخته می‌شود و انرژی آزاد می‌شود. واکنش‌های خودبه‌خودی به سمت مواد پایدارتر پیش می‌روند؛ پس ترکیب حاصل از اتم‌های اولیه پایدارتر است.