سوال ۹۵ شیمی کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

برای تشخیص عبارت درست، ابتدا ساختار صابون را با اسید چرب متناظر مقایسه می‌کنیم و سپس سایر عبارت‌ها را بررسی می‌کنیم.

گام اول: مقایسهٔ جرم مولی صابون و اسید چرب
طبق کتاب، اسیدهای چرب کربوکسیلیک‌اسیدهایی با زنجیر کربنی بلند هستند و صابون جامد، نمک سدیمی آن‌ها با فرمول عمومی $\mathrm{RCOONa}$ است (شیمی ۳، صفحهٔ ۵–۶). پس برای یک زنجیر هیدروکربنی یکسان داریم:

اسید چرب: $\mathrm{RCOOH}$

صابون متناظر: $\mathrm{RCOONa}$

در تبدیل اسید چرب به نمک سدیمی، هیدروژن گروه کربوکسیل با سدیم جایگزین می‌شود. بنابراین:

$M(\mathrm{RCOONa})-M(\mathrm{RCOOH})=M(\mathrm{Na})-M(\mathrm{H})$

با جرم‌های مولی تقریبی سدیم و هیدروژن:

$\Delta M=23-1=22\ \mathrm{g\,mol^{-1}}>0$

پس جرم مولی صابون از جرم مولی اسید چرب متناظر با همان زنجیر کربنی بیشتر است؛ در نتیجه عبارت گزینهٔ چهارم درست است.

گام دوم: بررسی عبارت‌های دیگر

• گزینهٔ اول: واکنش آلومینیم با آب در محیط بازی، گرماده است. گرمای آزادشده به فرایند پاک‌کردن مجرا کمک می‌کند؛ بنابراین توصیف آن به‌عنوان واکنش «گرماگیر» نادرست است.
• گزینهٔ دوم: چربی ناقطبی است و با بخش‌های آب‌گریز پارچه برهم‌کنش مناسب‌تری دارد. هرچه پارچه آب‌گریزتر باشد، جداکردن چربی از آن دشوارتر می‌شود، نه آسان‌تر. داده‌های فعالیت کتاب نیز در شرایط یکسان شست‌وشو، باقی‌ماندن چربی بیشتر روی پلی‌استر نسبت به پارچهٔ نخی را نشان می‌دهد (شیمی ۳، صفحهٔ ۹).
• گزینهٔ سوم: بخش آب‌دوست صابون، گروه کربوکسیلات $\mathrm{COO^-}$ با بار منفی است؛ اما بخش آب‌گریز، زنجیر هیدروکربنی $\mathrm{R}$ و بدون بار است. یون $\mathrm{Na^+}$ یون همراه صابون است و نباید آن را دُم آب‌گریز در نظر گرفت (شیمی ۳، صفحهٔ ۵–۶).

پاسخ: گزینهٔ ۴