جواب تمرین های دوره ای شیمی دهم فصل اول - همیار آموزش

تمرین های دوره‌ای صفحه ۴۱، ۴۲، ۴۳ و ۴۴ شیمی دهم

فصل اول شیمی دهم /

١- بررسی نمونه‌ای از یک شهاب سنگ نشان داد که در این شهاب سنگ ایزوتوپ‌های _۵۴Fe ، _۵۶Fe ، _۵۷Fe وجود دارد.
آ) آرایش الکترونی _۲۶Fe را رسم کنید. جواب:

ب) موقعیت آهن را در جدول دوره ‌ی عنصرها مشخص کنید.
جواب:  دوره ۴، گروه ۸
پ) آهن به کدام دسته از عنصرهای جدول تعلق دارد؟ 
جواب: آهن به دسته d تعلق دارد، چون زیر لایه d این عنصر در حال پر شدن می‌باشد.
ت) آیا آرایش الکترونی ایزوتوپ‌های آهن یکسان؟ چرا؟
جواب:  بله. زیرا اتم های آهن دارای Z یکسان، در نتیجه شمار الکترون های یکسانی هستند.

٢- با استفاده از آرایش الکترون  نقطه‌ای اتم‌ها در هر مورد، روند تشکیل، نام و فرمول شیمیایی ترکیب یونی حاصل از واکنش اتم‌های داده شده را مشخص کنید.
آ) _۱۹K با _۹F
پتاسیم فلوئورید
ب)_۲۰Ca با _۷N
منیزیم نیترید
پ) _۱۳Al با _۹F
آلومینیم فلوئورید

٣- با توجه به شکل
آ) جرم اتمی میانگین منیزیم را به دست آورید.

ب) مفهوم هم مکانی را توضیح دهید. ایزوتوپ به معنی هم مکان می باشد و اتم‌هایی که ایزوتوپ یکدیگرند در جدول تناوبی در یک خانه قرار می‌گیرند.
جواب: موقعیت هر عنصر در جدول دوره ای عناصر توسط عدد اتمی آن مشخص می شود. و از آنجا که ایزوتوپ های یک نوع عنصر عدد اتمی یکسان دارند، پس در جدول دوره ای عناصر در یک مکان قرارگرفته اند.

۴- هرگاه یک جریان الکتریکی متناوب و ۱۱۰ ولتی به یک خیار شور اعمال شود، خیارشور مانند شکل زیر شروع به درخشیدن می‌کند. علت ایجاد نور رنگی را توضیح دهید. 
جواب: دلیل آن وجود یون سدیم در نمک طعام بکار رفته در تهیه خیار شور است. که در اثر عبور جریان تحریک شده و نور زرد را نشر می دهد.

۵- آرایش الکترونی اتم‌های باریم و ید به شما داده شده است؛ با توجه به آن:

آ) پیش بینی کنید که هر یک از اتم‌های باریم و ید در شرایط مناسب به چه یونی تبدیل می‌شود؟
Ba درگروه دوم قرار گرفته دو الکترون در لایه ظرفیت خود دارد که با از دست دادن دو الکترون به آرایش گاز نجیب بعد از خود (زنون ) می رسد و به یون  $$ Ba^{۲+} $$ تبدیل می شود و I ید در لایه ظرفیت خود هفت  الکترون دارد با گرفتن یک الکترون به آرایش گاز نجیب قبل خود (زنون ) می رسد و به یون ^–I  تبدیل میشود.

ب) فرمول شیمیایی ترکیب یونی حاصل از واکنش باریم با یُد را بنویسید.
BaI_۲ باریم یدید

۶- اگر میانگنی جرم هر امت بور (B۵)، در حدود $$ ۱/۷۹۴ × ۱۰^{-۲۳}g $$ باشد، جرم مولی آن را حساب و با جدول دورهای مقایسه کنید.

$$ ۱/۷۹۴ × ۱۰^{-۲۳}g × \frac{۶/۰۲×۱۰^{۲۳}atomB}{۱molB} =۱۰.۸g/mol $$

هر مول حاوی $$ ۶/۰۲×۱۰^{۲۳} $$
اتم می باشد

۷- گرافیت دگر شکلی از کربن است. در قرن شانزدهم میلادی قطعه بزرگی از گرافیت خالص کشف شد که بسیار نرم بود. به دلیل شکل ظاهری گرافیت، مردم در آن زمان می‌پنداشتند که گرافیت از سرب تشکیل شده است. امروزه با آنکه می‌دانیم مغز مداد از جنس گرافیت است، اما این ماده همچنان به سرب مداد معروف است. در ۰/۳۶ گرم گرافیت خالص، چند مول کربن و چند اتم کربن وجوددارد؟

۸- در جدول روبه رو عنصرهایی نشان داده شده است که در دما و فشار اتاق به شکل مولکول‌های دو اتمی وجود دارند. با استفاده از آرایش الکترون نقطه‌ای، ساختار این مولکول‌ها را رسم کنید.

جواب:

۹- هر یک از شکل‌های زیر برشی از اتم یک عنصر را نشان می‌دهد؛ با توجه به آن:

آ) موقعیت هر عنصر را در جدول دوره‌ای تعیین کنید.
جواب:
اتم۱: دوره اول گروه ۱۸
اتم ۲: دوره دوم گروه ۱۸
اتم ۳: دوره سوم گروه ۲
اتم ۴: دوره چهارم گروه۲

ب) کدام اتم (ها) تمایلی به انجام واکنش و ترکیب شدن ندارد؟ چرا؟
جواب: اتم ۱ و ۲ زیرا لایه ظرفیت آنها کامل می باشد.

پ) آرایش الکترون  نقطه‌ای (٢) و(٣) را رسم و پیش‌بینی کنید هر یک از این اتم‌ها در واکنش با فلوئور چه رفتاری دارد؟
جواب: اتم ۲ با فلوئور وارد واکنش نمی شود زیرا لایه ظرفیت آن کامل است
اتم ۳ با فلوئور ترکیب یونی MgCl_۲ را ایجاد می کند

ت) در اتم (۴) زیر لایه به طور کامل از الکترون‌ها پر شده است؟ توضیح دهید.
جواب: شش زیر لایه بجز ۳d که به طور کامل پر نشده بقیه زیر لایه ها کاملا پر شده اند

۱۰- دانش آموزی با استفاده از مدل فضا پرکن کربن دی اکسید مطابق شکل زیر توانست، جرم یک مولکول از آن را برحسب amu به درستی محاسبه کند.

آ) روش کار او را توضیح دهید.
مجموع جرم اتم های سازنده ی ان را برحسب amu باهم جمع نموده است

$$ ۱۶.۰۰+۱۲.۰۱+۱۶.۰۰=۴۴.۰۱amu $$

ب) جرم یک مول از مولکول نشان داده شده چند گرم است؟ چرا؟
۴۴/۰۱ گرم است زیرا جرم مولی با جرم amu برابر است.

پ) جرم مولی کربن دی اکسید را با استفاده از داده‌ها در جدول دوره‌ای به دست آورید.

$$ CO_۲=(۱×۱۲.۰۱)+(۲×۱۶)=۴۴.۰۱g.mol^{-۱} $$

ت) با استفاده از داده‌های جدول دوره‌ای عنصرها، جرم مولی هریک از ترکیب‌های زیر را برحسب gmol^−۱ به دست آورید.

۱۱- به پرسش های زیر پاسخ دهید.

آ) پتاسیم سه ایزوتوپ با نمادهای ^۳۹K و ^۴۰K و ^۴۱K دارد، با توجه به جرم اتمی میانگین پتاسیم در جدول دوره ای عنصرها، مشخص کنید که بیشترین درصد فراوانی مربوط به کدام ایزوتوپ است؟
 جرم اتمی میانگین پتاسیم در جدول دورهای  ۳۹/۱۰amu است که به عدد ۳۹ نزدیک است بنابراین بیشترین درصد ^۳۹K    فراوانی مربوط به ایزوتوپ  است.

ب) برم دو ایزوتوپ با نمادهای ^۷۹Br (با جرم اتمی ۷۸/۹۲amu واحد جرم اتمی) و (با جرم اتمی ۸۰/۹۲amu واحد جرم اتمی) دارد و جرم اتمی میانگین آن برابر ۷۹/۹amu واحد جرم اتمی است. آیا نتیجه گیری زیر درست است؟ چرا؟
«درصد فراوانی ایزوتوپ های برم تقریبا برابر است.»
بله، درست می باشد؛ زیرا عدد جرمی میانگین آن تقریبا برابر میانگین دو عدد جرمی ایزوتوپ ها می باشد.

۱۲- با مراجعه به جدول دوره ای عنصرها، فرمول چند ترکیب یونی دوتایی را بنویسید که فرمول عمومی آنها به شکل زیر باشد (X و Y می توانند نماینده عنصرهای گوناگون باشند) (توجه: برای پاسخ دادن به این پرسش، ١٨ عنصر اول جدول دوره ای عنصرها به جز بریلیم، بور و آلومینیوم را در نظر بگیرید.)

آ) XY
ب) X۲Y
پ) XY۲
ت) X۳Y

۱۳- پژوهشگران در حفاری یک شهر قدیمی، تکه‌ای از یک ظرف سفالی پیدا کردند. آنها برای یافتن نوع عنصرهای فلزی آن به آزمایشگاه شیمی مراجعه کردند و از این نمونه طیف نشری گرفتند. شکل زیر الگویی از طیف نشری خطی این سفال و چند عنصر فلزی را نشان می‌دهد. با توجه به آن پیش بینی کنید چه فلزهایی در این سفال وجود دارد؟

ب) طیف‌های نشری خطی دو منونه مجهول، طول موج‌های زیر را نشان می‌دهند.
(نمونه ۱) ۵۷۸، ۵۲۲، ۵۱۵، ۵۱۱، ۴۸۱، ۴۶۸، ۳۶۱ نانومتر
(نمونه ۲) ۵۲۱، ۴۹۶، ۴۸۵، ۴۶۱، ۴۳۱، ۴۲۹، ۴۲۷، ۴۲۵، ۴۲۱، ۴۰۸، ۳۶۱، ۳۵۷ نانومتر
با توجه به آنها و طیف نشری خطی عنصرهای داده شده در شکل زیر، پیش بینی کنید در هر نمونه چه فلزهایی وجود دارد؟ (گاهی تعدادی از خط های طیف نشری خطی عنصرها به دلیل شدت کم مشاهده نمی شوند.)
جواب:
نمونه (۱): فلز های Cd و Cu. طول موج های ۳۶۱ ، ۴۶۸ ، ۴۸۱ متعلق به فلز Cd و طول موجهای ۵۱۱ ، ۵۱۵ ، ۵۲۲ ، ۵۷۸ متعلق به فلز Cu است.
نمونه (۲): فلز هوای Cr و Sr. طول موج هوای ۳۵۷ ، ۳۶۱ ، ۴۲۵ ، ۴۲۷ ، ۴۲۹ ، ۵۲۱ متعلق بوه فلز Cr و طول موج هوای ۴۰۸ ، ۴۲۱ ، ۴۳۱ ، ۴۶۱ ، ۴۸۵ ، ۴۹۶ متعلق به فلز Sr است.

۱۴- عنصر Z یکی از عنصرهای دوره سوم جدول دوره ای عنصرهاست که در ساختار آرایش الکترون نقطه ای آن سه الکترون تک (جفت نشده) وجود دارد. اتم این عنصر می تواند در برخی واکنش ها سه الکترون به اشتراک بگذارد و در برخی واکنش ها سه الکترون بگیرد. آرایش الکترونی آن را رسم کنید.
جواب: عنصر Z دارای ۳ الکترون تنها در آرایش الکترون- نقطهای است پس میتواند متعلق به گروههای ۱۳ یا ۱۵ باشد و با توجه به اینکه در برخی واکنشها سه الکترون به اشتراک میگذارد و در برخی واکنشها سه الکترون میگیرد، عنصری نافلز و متعلق  به گروه ۱۵ است. عنصر دوره سوم گروه ۱۵ فسفر با عدداتمی ۱۵ ( _۱۵P ) و آرایش الکترونی آن به صورت زیر است:

۱۵- اتم های زیر را برحسب کاهش تعداد نوترون مرتب کنید. جواب:

۱۶- با مراجعه به جدول دوره ای عنصرها، در کدام گونه های شیمیایی زیر تعداد نوترون ها برابر با مجموع «تعداد پروتون ها و نصف الکترون ها» است؟

۱۷- درباره اتم مس (با عدد اتمی ۲۹) در حالت پایه، به پرسش های زیر پاسخ دهید.

آ) آرایش الکترونی آن را نوشته و شماره گروه و دوره آن را تعیین کنید. جواب: 

ب) چند الکترون با عدد کوانتومی l=۰ و چند الکترون با عدد کوانتومی l=۲ دارد؟ جواب: 

پ) در بیرونی ترین لایه آن چند الکترون وجود دارد؟
جواب:  یک الکترون
ت) در بیرونی ترین زیرلایه آن چند الکترون وجود دارد؟
جواب:  یک الکترون
ث) چند زیرلایه نیمه پر و پر وجود دارد؟
جواب:  یک زیرلایه  نیمه پر و 6 زیرلایه پر دارد.