سوال ۸۷ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

گام اول ـ محدودکردن عنصرهای ممکن

جدول دوره‌ای بر پایهٔ عدد اتمی تنظیم شده است و جایگاه عنصر در گروه و دوره، در تشخیص ویژگی‌های آن نقش دارد (شیمی ۲، صفحهٔ ۶). شبه‌فلزها نیز در مرز میان فلزها و نافلزها قرار دارند (شیمی ۲، صفحهٔ ۹).

با توجه به جدول دوره‌ای و حالت فیزیکی عنصرها در شرایط معمول:

• گروه‌های $13$ و $14$ عنصر گازی ندارند؛ بنابراین شبه‌فلزهای این دو گروه، یعنی بور، سیلیسیم و ژرمانیم، نمی‌توانند $A$ باشند.
• گروه $15$ فقط یک عنصر گازی، یعنی نیتروژن، دارد؛ پس آرسنیک و آنتیموان می‌توانند $A$ باشند.
• گروه $16$ فقط یک عنصر گازی، یعنی اکسیژن، دارد؛ پس تلوریم نیز می‌تواند $A$ باشد.
• گروه $17$ دارای دو عنصر گازی، یعنی فلوئور و کلر، است و با شرط سؤال سازگار نیست.

بنابراین انتخاب‌های مجاز عبارت‌اند از:
$A\in\{\mathrm{As},\mathrm{Sb},\mathrm{Te}\}$
که عددهای اتمی آن‌ها به‌ترتیب $33$، $51$ و $52$ است.

گام دوم ـ بررسی عبارت‌ها

الف) درست است. آرسنیک و آنتیموان با فسفر در گروه $15$ قرار دارند، پس $A$ می‌تواند با فسفر هم‌گروه باشد. از طرف دیگر، فسفر در دورهٔ سوم است و تنها شبه‌فلز این دوره، سیلیسیم است؛ گروه سیلیسیم هیچ عنصر گازی ندارد و شرط سؤال را برآورده نمی‌کند. بنابراین $A$ نمی‌تواند با فسفر هم‌دوره باشد.

ب) نادرست است. اگر $A$ با گوگرد هم‌گروه باشد، تلوریم است. عنصرهای معرفی‌شده با عددهای اتمی $33$ و $53$ به‌ترتیب آرسنیک و ید هستند. داریم:
$Z_{\mathrm{As}}=33<Z_{\mathrm{Te}}=52<Z_{\mathrm{I}}=53$
پس عدد اتمی تلوریم از آرسنیک بزرگ‌تر، اما از ید کوچک‌تر است. چون عبارت بزرگ‌تر بودن از هر دو را ادعا می‌کند، نادرست است.

پ) نادرست است. نخستین نافلز جامد جدول، کربن است. گروه کربن، یعنی گروه $14$، عنصر گازی ندارد؛ بنابراین $A$ نمی‌تواند با کربن هم‌گروه باشد. همچنین تنها نافلز مایع، برمِ دورهٔ چهارم است و آرسنیک، که یکی از انتخاب‌های مجاز $A$ است، با آن هم‌دوره است. پس هر دو بخش این عبارت با شرایط مسئله ناسازگارند.

ت) درست است؛ اما باید به شرطی‌بودن آن دقت کرد. هالوژن نافلز جامد، ید با عدد اتمی $53$ است و دومین فلز گروه $14$، پس از قلع، سرب با عدد اتمی $82$ است. هیچ‌یک از انتخاب‌های مجاز $A$ عدد اتمی بزرگ‌تر از $53$ ندارد؛ بنابراین شرط آغاز عبارت اصلاً رخ نمی‌دهد و نمی‌توان نمونه‌ای یافت که شرط آن برقرار، ولی نتیجه‌اش نادرست باشد. در نتیجه، این گزارهٔ شرطی نادرست نیست. این به معنای وجود یک $A$ مجاز با عدد اتمی بزرگ‌تر از ید نیست.

پس عبارت‌های «الف» و «ت» درست‌اند.

پاسخ: گزینهٔ ۳