جواب خود را بیازمایید و در میان تارنماها و با هم بیندیشیم و کاوش کنید فصل اول صفحه ۳ تا ۵۰ شیمی یازدهم ؛ قدر هدایای زمینی را بدانیم

جواب صفحه ۳ تا ۵۰ شیمی یازدهم که مربوط به سوال های فصل اول قدر هدایای زمینی را بدانیم است را در حاشیه نیوز برای شما دانش آموز فعال و کوشا آماده شده است. در این قسمت به حل گام به گام پاسخ سوالات خود را بیازمایید و در میان تارنماها و با هم بیندیشیم و کاوش کنید صفحه ۳ تا ۵۰ شیمی یازدهم متوسطه دوم رشته های تجربی و ریاضی می‌پردازیم.

جواب صفحه ۲ تا ۳۶ شیمی یازدهم

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۳ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- شکل زیر فرایند کلی تولید دوچرخه را نشان می‌دهد.

الف) درباره این فرایند گفت‌وگو کنید.
جواب: ۱ -منشاء اجزای این دوچرخه از زمین است .
۲ -بخشی از آن مواد نفتی و بخشی مواد معدنی است.
۳ -مواد اولیه آن به طور خام قابل استفاده نیستند و باید فراوری شوند

ب) آیا در فرایند تولید ورقه‌های فولادی و تایر دوچرخه، موادی دور ریخته می‌شوند؟
جواب: بله ، در هنگام تولید ورقه های فولادی مواد ناخالص موجود در سنگ معدن و مقداری فلز هنگام برش کاری به پسماند تبدیل می شود و هنگام تولید تایر ، مواد اضافی جهت تمیز کاری و خوش ساخت شدن برش زده می شود که آن ها هم به عنوان پسماند در می آیند.

پ) پس از چندین سال چه اتفاقی برای قطعه‌های دوچرخه می‌افتد؟
جواب: قسمت های فلزی در تماس با هوا و رطوبت زنگ می زنند و قسمت های لاستیکی و پلاستیکی فرسوده و کهنه می شوند و ممکن است در محیط رها و بازیافت شوند.

۲- شکل زیر نمایی از چرخه مواد را نشان می‌دهد. با توجه به آن به پرسش‌ها پاسخ دهید:

الف) آیا جمله «همه مواد طبیعی و مصنوعی از کره زمین به دست می‌آیند» درست است؟ توضیح دهید.
جواب: بله ، چون مواد طبیعی مانند برخی فلزات که مستقیما از کره زمین بدست می آیند و موادی مانند الماس و.. و برخی نیز بطور غیر مستقیم از مواد طبیعی ساخته می شوند که منشا آن ها هم زمین است مانند پلاستیک و … همگی موادی هستند که از کره زمین بدست می آیند.

ب) موادی که از طبیعت به دست می‌آوریم، به چه شکلی به طبیعت باز می‌گردند؟
جواب: پسماند و زباله و برخی به شکل ترکیب شده با اجزای هواکره

پ) آیا به تقریب جرم کل مواد در کره زمین ثابت می‌ماند؟ چرا؟
جواب: بله ، زیرا هر چه که از آن استخراج می شود و بطور مستقیم و غیر مستقیم مورد استفاده قرار می گیرد در آخر بصورت پسماند به خاک و کره زمین بر می گردد و طبق قانون پایستگی جرم مقدار آن ثابت خواهند ماند.

ت) برخی بر این باورند که: «هر چه میزان بهره‌برداری از منابع یک کشور بیشتر باشد، آن کشور توسعه یافته‌تر است.» این دیدگاه را در کلاس نقد کنید.
جواب: ۱ -وجود منابع نشانه ثروت ملی است.
۲ -میزان بهره برداری به پیشرفت تکنولوژی و مدیریت منابع انسانی ارتباط دارد.
۳ -امکان اقتصادی برای برداشت و بهره برداری این منابع وجود دارد.
۴ -سه مورد فوق در کنار برداشت اصولی و مناسب در راستای پیشرفت پایدار معنادار است.

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۴ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۳- نمودار زیر برآورد میزان تولید و مصرف نسبی برخی مواد را در جهان نشان می‌دهد.

با توجه به نمودار:
الف) در سال 2015 به تقریب چند میلیارد تن فلز در جهان استخراج و مصرف شده است؟
جواب: به تقریب حدود 7 میلیارد تن
ب) پیش‌بینی می‌شود که در سال 2030 به تقریب در مجموع چند میلیارد تن از این مواد استخراج و مصرف شوند؟
جواب: به تقریب و در مجموع حدود 72 میلیارد تن از مجموع این مواد (سوخت‌ های فسیلی، فلز ها و مواد معدنی) استخراج و مصرف خواهد شد.

پ) درباره این جمله که: «زمین منبع عظیمی از هدایای ارزشمند و ضروری برای زندگی است» گفت‌وگو کنید.
جواب: چون سال به سال مقدار بسیار زیادی از منابع معدنی ، فلزی و فسیلی از زمین برای ساختمان سازی ، حمل و نقل و رفاه و … استخراج و مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین با پیشرفت فن آوری و ساخت دستگاه و ابزارهای مدرن ، وابستگی به منابع بیشتر می شود.

در پاسخ در میان تارنماها صفحه ۵ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

در پاسخ با هم بیندیشیم صفحه ۷ و ۸ و ۹ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

در شکل‌های زیر، برخی عنصرهای گروه چهاردهم و دوره سوم جدول دوره‌ای عنصرها همراه با برخی ویژگی‌های آنها نشان داده شده است. با بررسی آنها به پرسش‌ها پاسخ دهید.

۱- در شکل «الف» سطح کدام عنصرها براق و صیقلی است؟
جواب: سیلیسیم (Si) – ژرمانیم (Ge) – قلع (Sn) – سرب (Pb)

۲- در شکل «الف» کدام عنصرها ویژگی‌های مشترک بیشتری با یکدیگر دارند (رفتارهای فیزیکی و شیمیایی آنها شبیه هم هستند)؟
جواب: قلع (Sn) با سرب (Pb)
سیلیسیم (Si) با ژرمانیم (Ge)

۳- شکل‌های «الف» و «ب» را با هم مقایسه و مشخص کنید رفتار کدام عنصرها به یکدیگر شباهت بیشتری دارند. نتیجه مقایسه خود را یادداشت کنید.
جواب: با توجه به رسانایی الکتریکی و گرمایی و رفتار شیمیایی :
عناصر فلزی : سدیم ، منیزیم، آلومینیم ، قلع و سرب با هم شباهت دارند.
عناصر نافلزی : کربن ، فسفر ، گوگرد و کلر با هم شباهت دارند.
عناصر شبه فلزی : سیلیسیم و ژرمانیم با هم شباهت دارند

۴- با کامل کردن جدول صفحه بعد به یک جمع بندی از یافته‌های خود برسید و عنصرهای مشخص شده در بالا را در سه دسته فلز، نافلز و شبه فلز قرار دهید.

۵- در گروه 14 از بالا به پایین، خصلت فلزی چه تغییری کرده است؟
جواب: بیشتر می شود.

۶ - روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در دوره سوم جدول را بررسی کنید.
جواب: از چپ به راست خاصیت فلزی کم و خاصیت نافلزی بیشتر می شود.

۷- پیش‌بینی کنید کدام عنصر در گروه اول جدول دوره‌ای خصلت فلزی بیشتری دارد.
جواب: سزیم

۸- عبارت زیر را با خط زدن واژه نادرست در هر مورد، کامل کنید.

در پاسخ با هم بیندیشیم صفحه ۱۲ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- با توجه به جایگاه عنصرهای لیتیم، سدیم و پتاسیم (فلزهای قلیایی) در جدول دوره‌ای، پیش‌بینی کنید در واکنش با گاز کلر، اتم‌های کدام یک آسان‌تر الکترون از دست خواهد داد؟ چرا؟
جواب: پتاسیم ، زیرا در گروه پایین تر است و خصلت فلزی یعنی تمایل به از دست دادن الکترون بیشتری دارد و در نتیجه آسان تر الکترون می دهد.

۲- تصویر زیر واکنش این فلزها با گاز کلر را در شرایط یکسان نشان می‌دهد. آیا داده‌های این تصویر پیش‌بینی شما را تأیید می‌کند؟ (راهنمایی: هرچه ماده‌ای سریع‌تر و شدیدتر واکنش بدهد، فعالیت شیمیایی بیشتری دارد).

جواب: بله ، در تصویر شدت واکنش (بر اساس شدت نور ) برای پتاسیم بیشتر است.

۳- به نظر شما آیا جمله «هرچه شعاع اتمی یک فلز بزرگ‌تر باشد، آسان‌تر الکترون از دست می‌دهد» درست است؟ چرا؟
جواب: بله ، شعاع اتمی پتاسیم بزرگ تر از سدیم و لیتیم است و طبق تصویر بالا واکنش پذیری آن نیز بیشتر است. بنابراین با بزرگ تر شدن اندازه اتم ، خاصیت فلزی بیشتر و تمایل به از دست دادن الکترون بیشتر می شود.

۴- جدول زیر را کامل کنید و توضیح دهید بین شمار لایه‌های الکترونی با شعاع اتم چه رابطه‌ای وجود دارد.

۵ - با توجه به جدول زیر، پیش‌بینی کنید اتم کدام یک از فلزهای گروه دوم جدول دوره‌ای در واکنش با نافلزها، آسان‌تر به کاتیون ^+۲ M تبدیل می‌شود. چرا؟

جواب: Sr( استرانسیم ) چون شعاع اتمی بزرگتری دارد پس تمایل به از دست دادن الکترون بیشتر است.

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۱۳ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

الف) جدول زیر را کامل کنید.

ب) پیش‌بینی کنید در شرایط یکسان کدام هالوژن واکنش پذیرتر است. چرا؟
جواب:  فلوئور ، زیرا اندازه اتم کوچک تری دارد و تمایل آن برای گرفتن الکترون بیشتر است.

پ) در جدول زیر شرایط واکنش این نافلزها با گاز هیدروژن نشان داده شده است. با توجه به آن، مشخص کنید آیا پیش‌بینی شما درست است.
جواب: بله، همان‌طور که دیده می‌شود فلوئور در دمای پایین‌تر و با سرعت بیشتری نسبت به بقیه اتم‌ها واکنش می‌دهد.

ت) توضیح دهید خصلت نافلزی با شعاع اتمی چه رابطه‌ای دارد.
جواب: رابطه وارونه ، هر چه شعاع اتمی نافلز کمتر باشد خصلت نافلزی آن یعنی تمایل به گرفتن الکترون ، بیشتر است.

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۱۶ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- اسکاندیم (21Sc)(21Sc)، نخستین فلز واسطه در جدول دوره‌ای است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی و برخی شیشه‌ها وجود دارد.
الف) آرایش الکترونی اتم آن را بنویسید.
جواب: 21Sc : [18Ar] 3d1 4S2

ب) کاتیون این فلز در ترکیب‌هایش، سه بار مثبت دارد. آرایش الکترونی فشرده کاتیون اسکاندیم را رسم کنید.
جواب: 21Sc3+ : [18Ar]

۲- جدول زیر را کامل کنید.

در پاسخ  کاوش کنید ۱ صفحه ۱۹ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

چگونه می‌توان فلز موجود در یک نمونه را شناسایی کرد؟
وسایل و مواد مورد نیاز: آهن (II)(II) کلرید، آهن (III)(III) کلرید، آب مقطر، سدیم هیدروکسید، محلول هیدروکلریک اسید، لوله آزمایش، قطره چکان، قاشقک.
آزمایش ۱
الف) سه لوله آزمایش بردارید و آنها را شماره‌ گذاری کنید.
ب) مقدار کمی از آهن (II)(II) کلرید را با قاشقک بردارید و در لوله آزمایش شماره «1» بریزید. سپس درون آن تا نیمه آب مقطر بریزید و آن را تکان دهید تا محلول شفافی به دست آید.
پ) مقدار کمی از سدیم هیدروکسید را با قاشقک بردارید و در لوله آزمایش شماره «2» بریزید. سپس درون آن تا نیمه آب بریزید و آن را تکان دهید تا محلول شفافی به دست آید.
ت) با استفاده از قطرهچکان در لوله آزمایش شماره «3» در حدود یک میلیلیتر از محلول آهن (II)(II) کلرید را بریزید و به آن قطره قطره محلول سدیم هیدروکسید بیفزایید.
ث) چه مشاهده می‌کنید؟ مشاهده‌های خود را بنویسید.
جواب: با افزودن قطره‌ قطره از محلول سدیم هیدروکسید به محلول آهن (II) کلرید، رنگ محلول به رنگ سبز تیره تغییر می‌کند و با گذشت زمان رسوب سبزرنگ ته‌نشین می‌شود.

ج) در این واکنش، آهن (II) هیدروکسید و سدیم کلرید تشکیل می‌شود. معادله نمادی واکنش انجام شده را بنویسید و موازنه کنید. جواب:

چ) از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
جواب: یون آهن (II) با محلول نمک‌های حاوی یون هیدروکسید شناسایی شده و رسوب سبزرنگ ایجاد می‌کند.

آزمایش ۲

الف) در آزمایش ۲ به جای آهن(II) کلرید، آهن (III) کلرید بردارید و آزمایش را تکرار کنید.
ب) مشاهده‌های خود را بنویسید.
جواب: با افزودن قطره‌ قطره از محلول سدیم هیدروکسید به محلول آهن (III) کلرید، رنگ محلول به قرمز آجری تغییر می‌کند و با گذشت زمان رسوب آن تشکیل می‌شود.

پ) با توجه به اینکه فراورده‌های این واکنش آهن (III) هیدروکسید و سدیم کلرید است، معادله نمادی واکنش شیمیایی انجام شده را بنویسید و موازنه کنید
جواب:

یون آهن (III) با محلول نمک‌های حاوی یون هیدروکسید شناسایی شده و رسوب قرمز آجری ایجاد می‌کند.

آزمایش ۳

الف) یک میخ زنگ زده یا یک وسیله آهنی زنگ زده را بردارید و زنگ آهن سطح آن را با قاشقک خراش بدهید و جمع‌آوری کنید.
ب) زنگ آهن جمع‌آوری شده را در یک لوله آزمایش بریزید و قطره قطره محلول هیدروکلریک اسید به آن بیفزایید. این عمل را تا جایی ادامه دهید که همه زنگ آهن حل شود.
پ) قطره قطره محلول سدیم هیدروکسید به لوله بیفزایید، این عمل را تا جایی ادامه دهید که رسوب رنگی تشکیل شود.
ت) مشاهده‌های خود را بنویسید.
جواب: با افزودن قطره‌ قطره محلول سدیم هیدروکسید به لوله، رسوب قرمز آجری رنگ تشکیل می‌شود.
ث) در زنگ آهن کدام یون آهن وجود دارد؟ چرا؟
جواب: یون آهن (III)، زیرا با افزودن قطره‌ قطره محلول سدیم هیدروکسید به لوله حاوی زنگ آهن رسوب قرمز آجری تشکیل می‌شود که نشان‌دهنده‌ی وجود یون +3 Fe است.

در پاسخ  کاوش کنید ۲ صفحه ۲۰ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

درباره اینکه «کدام فلز واکنش‌پذیرتر است؟» کاوش کنید.
مواد و وسایل: میخ آهنی، مس (II) سولفات، آب مقطر، استوانه مدرج.
۱- درون بشری تا یک سوم حجم آن آب بریزید و نصف قاشق چای خوری مس (II) سولفات به آن بیفزایید و آن را هم بزنید تا محلول آبی رنگ به دست آید.

۲- دو عدد میخ آهنی درون بشر بیندازید و مدتی صبر کنید.

۳- مشاهده‌های خود را بنویسید.
جواب: رسوب که همان یون‌های مس (II) می‌‎باشد، روی سطح میخ آهنی می‌نشیند و با گذشت زمان رنگ محلول از آبی رنگ به سبز و سپس با مصرف شدن یون‌های مس (II)، رنگ محلول به نارنجی تغییر می‌کند.

۴- اگر فراورده‌های واکنش انجام شده، فلز مس و محلول آهن (II)(II) سولفات باشند، معادله نمادی واکنش را بنویسید.

۵- از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
جواب: الف) یکی از روش‌های استخراج فلز مس، از محلول آبی دارای یون‌های حاوی آن می‌باشد.
ب) فلز آهن واکنش‌پذیری شیمیایی بیشتری نسبت به فلز مس دارد (به این دلیل واکنش انجام شده است، در غیر این صورت واکنشی انجام نمی‌پذیرفت.)

۶- به نظر شما کدام فلز واکنش‌پذیرتر است؟ دلیل شما چیست؟ برای درستی دلیل خود شواهد تجربی ارائه کنید.
جواب: فلز آهن، انجام شدن این واکنش، دلیل بر این موضوع می‌باشد. اگر فلز مس را درون محلول حاوی یون‌های آهن (II)(II) و آهن (III)(III) قرار دهیم، این واکنش انجام نمی‌پذیرد و پیشرفتی ندارد.

در پاسخ با هم بیندیشیم صفحه ۲۰ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

در جدول زیر واکنش‌پذیری سه گروه از فلزها با هم مقایسه شده است. با توجه به آن، به پرسش‌های مطرح شده پاسخ دهید.

الف) در شرایط یکسان کدام فلزها برای تبدیل شدن به کاتیون تمایل کمتری دارند؟
جواب: مس ، نقره ، طلا

ب) در شرایط یکسان کدام فلز در هوای مرطوب، سریع‌تر واکنش می‌دهد؟

پ) تأمین شرایط نگهداری کدام فلزها دشوارتر است؟ چرا؟
جواب: سدیم و پتاسیم چون فعالیت شیمیایی آن ها زیاد است .

ت) درباره درستی جمله زیر نخست گفت‌وگو نموده سپس بر اساس آن مشخص کنید کدام واکنش زیر (I یا II) انجام می‌شود. چرا؟

«به طور کلی در هر واکنش شیمیایی که به طور طبیعی انجام می‌شود، واکنش‌پذیری فراورده‌ها از واکنش‌دهنده‌ها کمتر است».

جواب: واکنش در صورتی انجام می‌شود که واکنش پذیری واکنش دهنده ها از فراورده ها بیشتر باشد یعنی مواد با انجام واکنش های شیمیایی به حالت پایدارتر با واکنش پذیری کمتر می رسند.

واکنش ۱ انجام می‌شود زیرا واکنش‌پذیری فرآورده‌ها از واکنش‌دهنده‌ها کمتر است.
واکنش ۲ انجام نمی‌شود زیرا واکنش‌پذیری فرآورده‌ها از واکنش‌دهنده‌ها بیشتر است.

جواب دیگر: اولی انجام پذیر است زیرا فلز سدیم فعالتر از فلز آهن است و تمایل به تشکیل ترکیب در آن بیشتر است.
دومی انجام ناپذیر است زیرا مس فعالیت کمتری در مقایسه با آهن دارد.

ث) در هر یک از واکنش‌های زیر، واکنش‌پذیری مواد واکنش‌دهنده را با مواد فراورده مقایسه کنید.

جواب: در واکنش ۱، واکنش‌پذیری واکنش‌دهنده‌ها بیشتر از فرآورده‌های واکنش است، در نتیجه واکنش انجام می‌شود.
در واکنش ۲، واکنش‌پذیری فرآورده‌ها بیشتر از واکنش دهنده‌هاست، در نتیجه واکنشی انجام نمی‌گیرد و فرآورده‌ای تولید نمی‌شود.

جواب دیگر: در واکنش شماره ۱ واکنش پذیری واکنش دهنده ها بیشتر بوده به سمت فراورده ها با واکنش پذیری کمتر پیش می رود پس عنصر کربن واکنش پذیری بیشتری از آهن دارد و واکنش انجام شده است .
اما در واکنش ۲ ،چون واکنش پذیری کربن کمتر از سدیم است ، تمایلی به تولید ترکیب ندارد و واکنش انجام نمی شود.

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۲۲ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

مطابق واکنش بالا، از واکنش 40 گرم آهن (III) اکسید با مقدار کافی کربن، انتظار می رود چند گرم آهن به دست آید؟

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

از واکنش 40 گرم آهن (III) اکسید با مقدار کافی کربن، 28 گرم آهن بدست می‌آید.

در پاسخ پیوند با ریاضی صفحه ۲۳ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

اگر 65 درصد از نوعی کیک را آرد تشکیل دهد، به این معناست که هر 100 گرم کیک شامل 65 گرم آرد و 35 گرم از مواد دیگر است. با توجه به این مفهوم، پاسخ پرسش‌های زیر را بیابید.

۱- الف) آهن در طبیعت به صورت کانه هماتیت یافت می‌شود. اگر درصد خلوص این کانه برابر با 70 درصد باشد، معنی آن چیست؟

جواب: یعنی از هر 100 گرم از این کانه، 70 گرم آن را هماتیت و 30 گرم آن را موادی دیگر تشکیل می دهد.

ب) رابطه ای برای درصد خلوص مواد بیابید.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۲- الف) شیمی‌دان‌ها برای محاسبه مقدار واقعی فراورده تولید شده در یک واکنش از مفهومی به نام بازده درصدی استفاده می‌کنند، (کمیتی که کارایی یک واکنش را نشان می‌دهد). رابطه‌ای برای آن بنویسید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

ب) با توجه به داده‌های جدول زیر، بازده درصدی واکنش را حساب کنید.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۲۴ و ۲۵ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- یکی از واکنش‌هایی که در صنعت جوشکاری از آن استفاده می‌شود واکنش ترمیت است.

الف) مشخص کنید کدام فلز فعال‌تر است، آلومینیم یا آهن. چرا؟

جواب: آلومینیم، چون توانسته در واکنش با آهن تولید یک ترکیب (آلومینیم اکسید) کند و واکنش انجام شود پس واکنش پذیری عنصر آلومینیم از عنصر آهن بیشتر است.

ب) حساب کنید برای تولید 279 گرم آهن، چند گرم آلومینیم با خلوص 80 درصد لازم است.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۲- آهن (ΙΙΙ) اکسید به عنوان رنگ قرمز در نقاشی به کار می‌رود. از واکنش 10 کیلوگرم از این ماده با گاز کربن مونوکسید طبق معادلۀ زیر، 5200 گرم آهن به دست آمده است. بازده درصدی واکنش را به دست آورید.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۳- یکی از روش‌های بیرون کشیدن فلز از لابه‌لای خاک، استفاده از گیاهان است. در این روش در معدن یا خاک دارای فلز، گیاهانی را می‌کارند که می‌توانند آن فلز را جذب کنند. سپس گیاه را برداشت می‌کنند، می‌سوزانند و از خاکستر حاصل، فلز را جداسازی می‌کنند. در جدول زیر، داده‌هایی درباره این روش ارائه شده است. با توجه به آن: 

الف) در صورتی که در پالایش طلا به کمک گیاهان، در هر هکتار بتوان 20 تن گیاه برداشت کرد. حساب کنید در هر هکتار چند گرم طلا از زمین بیرون کشیده می‌شود.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

ب) یک کیلوگرم از گیاهی که برای پالایش نیکل به کار می‌رود، 159 گرم خاکستر می‌دهد. درصد نیکل را در این خاکستر حساب کنید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

پ) چرا این روش برای استخراج فلزهای روی و نیکل مقرون به صرفه نیست؟

جواب:چون درصد این فلزات در کانه های سنگی آن به اندازه ای است که استخراج از معادن آن صرفه اقتصادی بیش تری دارد. همچنین حجم گیاه مصرفی نسبت به درصد و قیمت ارزش ریالی این فلزات مقرون به صرفه نیست و سطح زیادی از زمین زیر کشت می رود.

در پاسخ در میان تارنماها صفحه ۲۶ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

با مراجعه به منابع معتبر دربارۀ ذخایر بستر دریا (Minerals Seabed)، چگونگی تشکیل آنها و سازمان بین‌المللی بستر دریا (Authority Seabed International) اطلاعاتی جمع‌آوری و به کلاس گزارش کنید.

تحقیق در مورد چگونگی تشکیل آنها و سازمان بین المللی بستر دریا

معدن کاری در کف اقیانوس ها، برای اولین بار در سال 1960 مطرح شد که ادعاهایی مبنی بر حضور منابع تقریبا تمام نشدنی فلزات و کانی ها در بستر دریاها به گوش می رسید. در همان زمان جستجوهای اولیه در آب های کم عمق خلیج های آفریقا برای یافتن الماس با موفقیت همراه شد. اما پس از گذشت 2 دهه و پس از افت ارزش مواد خام معدنی، صنعت معدن راه را برای ورود به عرصه عمیق دریاها و اقیانوس ها، بسته می یافت.

وجود مواد معدنی کمیاب در کف اقیانوس‌ها و بالا بودن عیار آنها نسبت به موادی که از معدن زمینی استخراج می‌شود سبب شده تا کشورهای صنعتی و پیشرفته با وجود اینکه اکتشاف و استخراج در کف دریا و اقیانوس‌ها سرمایه بسیاری را می‌طلبد به سمت استخراج و استحصال از این مواد معدنی سوق یابند.

در این زمینه کشورهایی همچون چین، امریکا، ژاپن و آلمان با اتکا بر فناوری‌های نوین پیشقدم بوده و توانسته‌اند به مواد معدنی ارزشمندی دست یابند. البته باید توجه داشت که موقعیت این نوع معدنکاری برای هر کشوری وجود نداشته و تنها دسترسی به آب‌های آزاد و دریا امکان اکتشاف و استخراج وجود خواهد داشت. این در حالی است که کشور ما نیز با دسترسی به آب‌های آزاد خلیج‌فارس، دریای عمان، دریای خزر می‌تواند از ذخایر معدنی دریایی بهره برده و نیاز صنایع را به مواد معدنی همچون پتاسیم، منیزیم و لیتیوم برطرف کرد.

همچنین بررسی‌های انجام شده حاکی از وجود هیدرات‌های گازی به شکل یخ منجمد است، که از ارزش بسیار بالایی برخوردارند. در واقع یک متر مکعب از هیدرات گازی حاوی بیش از 1064 مترمکعب گاز متان است و همین امر نشان از ارزش بالای این کانی‌هاست که قابلیت استفاده در صنایع پتروشیمی را دارد.

از طرفی با بررسی‌های زمین‌شناسی، اکتشافات قابل توجهی در دریای خزر تا عمق 900 متری، خلیج فارس تا عمق 100 متری و دریای عمان تا عمق 200 متری وجود منابع در بستر دریاها را نشان می‌دهند. ذخایر عظیم کوارتز در پهنه‌های ساحلی، منگنز، فسفات، کبالت و نیکل در مناطق عمیق دریا از منابع با ارزشی است که امروز هدر کشورهای پیشرفته مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

سازمان بستر آب‌های بین‌المللی یک سازمان مستقل بین‌المللی است که بر اساس کنوانسیون ملل متحد در مورد حقوق دریاها ایجاد شده است. وظیفه اصلی این سازمان، مدیریت منابع دریاها به خصوص معادن آن است. سازمان وظیفه‌ی حفاظت از محیط زیست دریایی در برابر هرگونه فعالیت‌های مخرب به هنگام بهره‌برداری یا اکتشاف را بر عهده دارد. از دیگر وظایف مهم سازمان اتخاذ تدابیر مناسب به منظور حفاظت از زیست بشری و محیط دریایی منطقه‌ها کنترل فعالیت‌ها، صدور مجوزهای لازم و توزیع منصفانه‌ی امتیازات اقتصادی ناشی از کاوش و بهره‌برداری منابع منطقه است.

در پاسخ با هم بیندیشیم صفحه ۲۷ و ۲۸ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

در شکل زیر فرایند استخراج فلز از طبیعت و برگشت آن به طبیعت نشان داده شده است. با گفت‌وگو درباره آن، پاسخ پرسش‌های زیر را بیابید.

الف) آیا آهنگ مصرف و استخراج فلز با آهنگ برگشت فلز به طبیعت به شکل سنگ معدن یکسان است؟ توضیح دهید.

جواب: خیر آهنگ استخراج از سنگ معدن بسیار بیش تر از آهنگ بازگشت به طبیعت است.

ب) فلزها منابع تجدید پذیرند یا تجدید ناپذیر؟ چرا؟

جواب: تجدید ناپذیر چون سرعت بازگشت آن ها به طبیعت بسیار کم است.

پ) درباره شکل بالا گفت‌وگو و مشخص کنید کدام عبارت‌ها درست و کدام‌ها نادرست‌اند؟ چرا؟

– بازیافت فلزها و از جمله فلز آهن:

• ردپای کربن دی اکسید را کاهش می‌دهد.
• سبب کاهش سرعت گرمایش جهانی می‌شود.
• گونه‌های زیستی بیشتری را از بنی می‌برد.
• به توسعه پایدار کشور کمک می‌کند.

جواب: به ترتیب از بالا به پایین:

جمله اول: درست است – چون انرژی مصرف شده در مراحل استخراج و تولید و حمل و نقل و….هنگام بازیافت فلز حذف شده و رد پای کربن دی اکسید کاهش می یابد.
جمله دوم: درست است – چون با کاهش مصرف انرژی در بازیافت، گاز کربن دی اکسید تولید شده کمتری وارد محیط زیست می‌شود.
جمله سوم: نادرست است – با کاهش استخراج و کاهش ورود مواد زائد و پسماند شیمیایی ، محیط زیست کمتر آسیب می بیند، در نتیجه گونه های زیستی حفظ می شوند.
جمله چهارم: درست است – یکی از مؤلفه‌های مهم توسعه‌ی پایدار، ملاحظات زیست محیطی است، با بازیافت، محیط زیست به میزان بیشتری حفاظت می‌شود.

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۳۱ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

الف) آرایش الکترونی اتم کربن را بنویسید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

ب) آرایش الکترون نقطه‌ای اتم کربن را رسم کنید.

جواب: کربن در لایه ظرفیت خود دارای 4 الکترون است، بنابراین: (در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید)

پ) اتم کربن برای رسیدن به آرایش هشت‌تایی چند پیوند اشتراکی یگانه، دوگانه یا سه گانه می‌تواند تشکیل دهد؟

جواب:چهار پیوند یگانه ، یک پیوند دوگانه و دو پیوند ساده ، یا دو پیوند دوگانه ، یک پیوند سه گانه و یک پیوند یگانه

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۳۴ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

فرمول ساختاری یا پیوند ــ خط را برای هر هیدروکربن داده شده رسم کنید.

جواب: در تصاویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

در پاسخ باهم بیندیشیم صفحه ۳۵ و ۳۶ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- شکل زیر برخی ویژگی‌ها و رفتارهای فیزیکی و شیمیایی آلکان‌های راست زنجیر را نشان می‌د‌هد. با توجه به آن به پرسش‌ها پاسخ دهید:

الف) با افزایش شمار کربن‌ها، نقطۀ جوش هیدروکربن‌ها در فشار یک اتمسفر چه تغییری می‌کند؟

جواب: هرچه مولکول هیدروکربنی کوچک‌تر باشد نیروهای بین مولکولی کمتر بوده و نقطه جوش پایین‌تر می‌آید و هیدروکربن فرّارتر خواهد بود و افزایش می‌یابد.

ب) پیش‌بینی کنید نقطۀ جوش کدام هیدروکربن بالاتر است؟

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

چون تعداد کربن و هیدروژن بیشتری دارد.

پ) در شرایط یکسان کدام هیدروکربن فرّارتر است؟ چرا؟

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

چون تعداد کربن و هیدروژن کمتری دارد.

ت) پژوهش‌ها نشان می‌د‌هد که گشتاور دو قطبی آلکان‌ها حدود صفر است. با این توصیف مولکول‌های این مواد، قطبی یا ناقطبی هستند؟

جواب: ناقطبی

ث) نیروی بین مولکولی در آلکان‌ها از چه نوعی است؟ افزایش شمار اتم‌های کربن بر این نیروها چه اثری دارد؟

جواب: واندروالسی سبب افزایش قدرت جاذبه بین مولکولی می شود.

جواب دیگر: واندروالسی، افزایش شمار اتم‌های کربن سبب افزایش نیروهای بین مولکولی می‌شود.

ج) چرا با بزرگ‌تر شدن زنجیر کربنی، گران روی آلکان افزایش می‌یابد؟

جواب: چون جاذبه بین مولکولی و نیروی چسبندگی افزایش پیدا می کند.

جواب دیگر: با بزرگ‌تر شدن زنجیره‌ی کربنی، جرم مولی آلکان بیشتر شده، نیروهای بین مولکولی افزایش یافته و سبب افزایش گران روی آلکان می‌شود.

چ) پیش‌بینی کنید کدام ماده چسبنده‌تر است؟ چرا؟

* گریس (با فرمول تقریبی C₁₈H₃₈)
* وازلین (با فرمول مولكولی تقریبی C₂₅H₅₂)

جواب: وازلین، هر چه تعداد کربن‌ها افزایش یابد، جرم مولی ترکیب بیشتر شده و نیروهای بین مولکولی افزایش می‌یابد و قدرت چسبندگی ماده بیشتر می‌شود.

جواب دیگر: وازلین C₂₅H₅₂، چون تعداد کربن بیشتری دارد و جاذبه بین مولکولی قوی تر است.

۲) نمودار صفحه بعد ترتیب نقطه جوش آلکان‌های راست زنجیر را نشان می‌دهد. با توجه به آن:

الف) کدام آلکان‌ها در دمای 22۰C به حالت گاز هستند؟

جواب: آلکان‌های دارای یک تا چهار اتم کربن مانند متان ، اتان ، پروپان ، بوتان

ب) رابطه بین نقطه جوش و جرم مولی آلکان‌ها را توصیف کنید.

جواب: با افزایش تعداد کربن و افزایش جرم هیدروکربن، و افزایش نیروی جاذبه واندروالسی، دمای جوش آلکان ها افزایش می یابد. با اضافه شدن هر گروه CH2 حدود 21 الی 31 درجه دمای جوش افزایش می یابد.

جواب دیگر: با افزایش جرم مولی آلکان‌ها، نقطه‌ی جوش هیدروکربن‌ها افزایش می‌یابد (رابطه‌ی مستقیم)

در پاسخ پیوند با ریاضی صفحه ۳۶ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

در جدول زیر نام، فرمول مولکولی و شمار اتم‌های کربن و هیدروژن برای برخی اعضای خانواده آلکان‌ها داده شده است. جدول را کامل کنید و فرمول مولکولی عضو nام را بیابید.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۳۷ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

تجربه نشان می‌دهد که گشتاور دو قطبی مولکول‌های سازنده چربی‌ها حدود صفر است. با توجه به آن:

الف) چرا افرادی که با گریس کار می‌کنند دستشان را با بنزین یا نفت (مخلوطی از هیدروکربن‌ها) می‌شویند؟

جواب: زیرا گریس و بنزین و نفت از دسته آلکان‌ها هستند و گشتاور دوقطبی صفر و مولکول های ناقطبی دارند، بنابراین طبق قاعده شبیه، شبیه را حل می کند، بنزین بعنوان حلال می تواند گریس را حل کند.

جواب دیگر: مطابق قاعده‌ی شبیه در شبیه حل می‌شود، هر دوی این ترکیب‌ها ناقطبی بوده و می‌توانند در یکدیگر حل شوند.

ب) توضیح دهید چرا پس از شستن دست با بنزین، پوست خشک می‌شود؟

جواب: چون بنزین بعنوان حلال، چربی روی پوست را در خود حل می کند.

جواب دیگر: زیرا بنزین مقداری از چربی پوست را در خود حل کرده و سبب خشک شدن پوست دست می‌شود.

پ) شستن پوست یا تماس آن با آلکان‌های مایع در دراز مدت به بافت‌های پوست آسیب می‌رساند. چرا؟

جواب: حل شدن چربی پوست در حلال های ناقطبی و خشک شدن مداوم پوست، سبب ترک خوردگی پوست می شود و به بافت های پوست آسیب می رساند.

جواب دیگر: زیرا آلکان‌های مایع ناقطبی بوده و سبب حل کردن چربی‌های پوست (مواد ناقطبی) در خود می‌شود. بنابراین در دراز مدت سبب آسیب رساندن به بافت‌های پوست می‌گردد.

در پاسخ باهم بیندیشیم صفحه ۳۸ و ۳۹ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- نام دو آلکان زیر را در نظر بگیرید.

الف) هر عدد و هر واژه در نام هیدروکربن نشان‌دهنده چیست؟

جواب: هر عدد، شماره کربن زنجیر اصلی است که شاخه به آن متصل است، واژه متیل نام شاخه است و پنتان نام آلکان زنجیر کربنی است.

جواب دیگر: هر عدد نشان‌دهنده‌ی جایگاه اتصال یک شاخه به کربن است. هر واژه مشخص کننده تعداد کربن می‌باشد.

ب) تفاوت این دو ترکیب در چیست؟

جواب: موقعیت (محل اتصال) شاخه‌ها روی کربن زنجیر اصلی

جواب دیگر: جایگاه اتصال شاخه‌ها به هیدروکربن

۲- ساختار 3- متیل هگزان و 4- متیل هپتان را رسم کنید.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۳- در ساختار 3- متیل هگزان، سه زنجیر کربین وجود دارد. نخست آنها را بیابید سپس از میان آنها زنجیر اصلی را انتخاب کنید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۴- با توجه به داده‌های زیر روشی برای تشخیص زنجیر اصلی (زنجیری که بیشترین تعداد اتم‌های کربن را دارد) و شماره‌گذاری کربن‌ها در این زنجیر بیابید.

جواب: بیشترین تعداد کربن متصل به هم، که بلندترین زنجیر کربنی را به وجود بیاورند. شماره گذاری از سمتی است که به کربن دارای شاخه، عدد کمتری برسد.

جواب دیگر: الف) زنجیره‌ی اصلی، بلندترین زنجیره‌ی کربنی از لحاظ تعداد اتم کربن می‌باشد.
ب) از سمتی روی کربن‌ها شماره‌گذاری می‌کنیم که به شاخه فرعی نزدیک‌تر باشد.

۵- با توجه به نام‌گذاری زیر، روشی برای نامیدن آلکان‌های با بیش از یک شاخه فرعی را بیابید.

جواب: ابتدا شماره کربن‌هایی که شاخه های فرعی به آن‌ها متصل هستند را نوشته، سپس تعداد آن‌‌ها را با پیشوندهای مناسب بیان کرده و در نهایت نام آلکان هم کربن با زنجیر اصلی را می آوریم.

جواب دیگر: اگر تعداد شاخه‌های فرعی بیش از یکی باشد، ابتدا موقعیت شاخه‌ها را بیان می‌کنیم و سپس با استفاده از پیشوندهای یونانی دی، تری، تترا و… تعداد شاخه‌های فرعی را همراه نام شاخه ذکر می‌کنیم.

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۳۹ و ۴۰ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- آلکان‌های زیر را نام‌گذاری کنید. (راهنمایی: در نام‌گذاری آلکان‌های شاخه‌دار، نوشتن نام اتیل بر متیل مقدم است).

جواب: الف) 3- متیل اوکتان
ب) 4- متیل، 4- متیل هپتان
پ) 2- متیل اوکتان
ت) 3، 6 دی متیل دکان
ث) 3، 6 دی متیل اوکتان
ج) 3، 5 دی متیل هپتان

۲- چرا نام 2- اتیل پنتان برای ترکیب زیر نادرست است؟

جواب: چون در واقع زنجیر اصلی شش کربنه است و نام درست آن 3- متیل هگزان است.

جواب دیگر: زیرا اولین قاعده برای نامگذاری این دسته از ترکیبات، یعنی در نظر گرفتن بلندترین زنجیره‌ی کربنی درست فرض نشده است. نام درست: 3- متیل‌هگزان

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۴۲ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- شکل زیر نمایی از واکنش تکه‌ای گوشت چرب با بخار برم را نشان می‌د‌هد. با توجه به آن پیش‌بینی کنید مولکول چربی موجود در این گوشت سیر شده است یا سیر نشده؟ چرا؟ (راهنمایی: در این واکنش تنها چربی موجود در گوشت با بخار برم واکنش می‌د‌هد).

جواب: چربی موجود در گوشت، سیرنشده است یعنی دارای پیوند دوگانه کربن کربن است چون بر اساس شواهد، با برم واکنش داده بخار برم را جذب کرده است.

جواب دیگر: سیر نشده، زیرا در حالت سیر شده اتم‌های کربن با حداکثر ظرفیت خود، به اتم‌‎های دیگر متصل شده‌اند. اما در حالت سیر نشده چندگانگی پیوند گسسته شده و آماده‌ی پیوند با اتم‌های برم شده است.

در پاسخ خود را بیازمایید صفحه ۴۳ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

الف) فرمول مولکولی هر یک از هیدروکربن‌های حلقوی بالا را بنویسید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

ب) ساختار نقطه – خط هر یک از آنها را رسم کنید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

در پاسخ باهم بیندیشیم صفحه ۴۴ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

در شکل زیر چهار نوع نفت خام بر اساس مواد و اجزای سازنده مقایسه شده‌اند. با توجه به آن به پرسش‌ها پاسخ دهید.

الف) اندازه مولکول‌های نفت کوره با بنزین چه تفاوتی دارد؟

جواب: اندازه مولکول های نفت کوره بزرگتر است. هر چه مولکولی فرارتر باشد، جرم مولکول کمتر و بنابراین اندازه مولکول کوچکتر است.

جواب دیگر: مولکول‌های نفت کوره بزرگ‌تر از مولکول‌های بنزین بوده و مسلماً جرم مولی بیشتری دارند.

ب) کدام دسته از مواد در نفت سنگین بیشتر از نفت سبک وجود دارد؟

جواب: نفت کوره

پ) مالک دسته بندی نفت خام به دو دسته سبک و سنگین چیست؟

جواب: هر چه درصد نفت کوره در نفتی بیشتر باشد آن نفت سنگین تر است و هر نفتی که خوراک پتروشیمی و بنزین بیشتری داشته باشد، نفت سبک تر است.

جواب دیگر: هرچه درصد هیدروکربن‌های سبک‌تر مانند دسته‌ی بنزین و خوراک پتروشیمی بیشتر باشد، در دسته‌ی نفت سبک و در نقطه مقابل درصد نفت کوره بیشتر، در دسته‌ی نفت سنگین قرار می‌گیرد.

ت) چرا قیمت نفت برنت دریای شمال از دیگر نفت‌ها بیشتر اما قیمت نفت سنگین کشورهای عربی کمتر است؟

جواب: چون بنزین و خوراک پتروشیمیایی بیشتری دارد و مواد اولیه بیشتری برای صنایع می توان از آن بدست آورد.

جواب دیگر: به کمتر بودن میزان نفت کوره و بیشتر بودن درصد بنزین و خوراک پتروشیمی ارتباط دارد که سبب گران‌تر بودن قیمت نفت برنت دریای شمال شده است.

در پاسخ در میان تارنماها صفحه ۴۷ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

با مراجعه به منابع معتبر و پایگاه‌های اینترنتی شرکت خطوط لوله و مخابرات نفت ایران اطلاعاتی درباره مشکلات، نکات ایمنی، مسائل زیست محیطی و… مرتبط با انتقال فراورده‌های نفتی تهیه و آن را به کلاس گزارش کنید.

تحقیق در مورد مشکلات ، نکات ایمنی و مسائل زیست محیطی مرتبط با انتقال فراورده‌های نفتی

شرکت ملی مهندسی و ساختمان نفت ایران با ایجاد پالایشگاه های جدید، ساخت واحدهای جدید در پالایشگاه های موجود یا تغییرات اساسی در آن برای افزایش تولید و ارتقای کیفیت فرآورده، بیشترین انرژی خود را برای افزایش ظرفیت پالایشی کشور به کار گرفته است.

طراحی فرایندها و احداث پالایشگاه‌ها و خطوط انتقال مطابق با ملاحظات زیست محیطی و استفاده از آخرین فناوری‌های روز و سازگار با محیط زیست اولین گام جهت دستیابی به اهداف پیشگیری از ایجاد و انتشار آلاینده می‌باشد.

ایمنی یک ارزش کلی و جهانی است که همه فرهنگ ها باید تمام تلاش خود را برای حفظ و اجرای آن انجام دهند. خطرات و حوادث زیادی در صنعت نفت و گاز وجود دارد که منجر به درجات مختلفی از خسارت می شود.

جابجایی و حمل و نقل مواد خطرناک مانند مشتقات نفتی و فرآورده های پتروشیمی (نفت، بنزین، گازوئیل و گاز مایع) و پسماندهای صنعتی خطراتی را به دنبال دارد که می تواند منجر به مرگ تعداد زیادی از مردم و آلودگی جدی محیط زیست به دلیل انفجار، آتش سوزی و انتشار آلودگی سمی.

برنامه‌ریزی اصولی و ایمنی برای مسیرهای حمل و نقل و وسایل نقلیه، با در نظر گرفتن نوع کاربری و در مناطق عبوری، مدیریت ریسک در حمل و نقل مواد نفتی را به عنوان بخش مهمی در بر می‌گیرد.

یکی از مسائل مهمی که به آن پرداخته می شود، خوردگی لوله های انتقال نفت و گاز است که منجر به شکستگی لوله‌ها می شود.

در پاسخ تمرین دوره ای فصل ۱ صفحه ۴۸ تا ۵۰ شیمی یازدهم خواهیم داشت:

۱- یون سولفات موجود در 2/45g از نمونه‌ای کود شیمیایی را با استفاده از یون باریم، جداسازی کرده و 2/18 گرم باریم سولفات به دست آمده است. درصد خلوص کود شیمیایی بر حسب یون سولفات چند است؟

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۲- از واکنش 8/1 گرم فلز آلومینیم با خلوص 90 درصد با محلول مس (II) سولفات مطابق واکنش زیر، چند گرم فلز مس آزاد می‌شود؟

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۳- سیلیسیم عنصر اصلی سازنده سلول‌های خورشیدی است که از واکنش زیر تهیه می‌شود.

الف) واکنش‌پذیری کربن با سیلیسیم را مقایسه کنید.

جواب: کربن واکنش‌پذیری شیمیایی بیشتری نسبت به سیلیسیم دارد. زیرا توانسته است این عنصر را از ترکیب با اکسیژن خارج کند.

ب) مقدار ناخالصی در 100 گرم سیلیسیم حاصل 0/0001 گرم است. درصد خلوص سیلیسیم را حساب کنید.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۴- نمودار زیر روند کلی تغییر واکنش‌پذیری عنصرهای دوره دوم جدول دوره‌ای را نشان می‌دهد.

الف) چرا واکنش‌پذیری عنصرهای گروه 18 در حدود صفر است؟

جواب: گازهای نجیب به دلیل داشتن الیه ظرفیت کامل تمایلی برای شرکت در واکنش ندارند.

ب) روند تغییر واکنش پذیری را توضیح دهید.

جواب: در یک دوره واکنش پذیری فلزات کم و واکنش پذیری نافلزات زیاد می شود.

۵- هر یک از هیدروکربن‌های زیر را به روش آیوپاک نامگذاری کنید.

جواب: الف) 2 ، 3 ، 4 ، 6- تترا متیل هپتان
ب) 3 ، 6- دی متیل اکتان
پ) 3- اتیل هپتان
ت) 2 ، 4- دی متیل هگزان
ث) 2 ، 4- دی متیل پنتان
ج) 2 ، 4 ، 2- تری متیل هپتان

۶- با توجه به واکنش‌های زیر به پرسش‌های مطرح شده پاسخ دهید.

الف) هر یک از آنها را موازنه کنید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

ب) ترتیب واکنش‌پذیری عنصرهای Mg و Fe و Ti را مشخص کنید.

جواب: Mg > Ti > Fe (واکنش پذیری)

پ) برای تهیه فلز تیتانیم، باید واکنش شماره (۱) را در حضور گاز آرگون انجام داد. چرا وجود گازهای اکسیژن و نیتروژن در محیط واکنش مانع از انجام واکنش می‌شود؟ (توجه: گاز نیتروژن به جو بیاثر معروف است).

جواب:  تیتانیوم (Ti) یک فلز بسیار واکنش پذیر است که تمایل زیادی به ترکیب شدن با اکسیژن و نیتروژن دارد؛ بنابراین هر زمان که در معرض هوا یا محیط‌ های دیگر حاوی اکسیژن و نیتروژن باشد˓ یک سطح نازک از واکنش این عنصر با دو عنصر دیگر بر روی سطح آن تشکیل می‌شود که این لایه موجب افزایش مقاومت تیتانیوم در برابر خوردگی می‌گردد.

ت) پیش‌بینی کنید آیا واکنش زیر در شرایط مناسب انجام می‌شود چرا؟ (درصورت انجام شدن واکنش را کامل و موازنه کنید).

جواب: انجام می شود زیرا واکنش پذیری منیزیم از آهن بیشتر است.

ادامه جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

ت) تیتانیم فلزی محکم، کم چگال و مقاوم در برابر خوردگی است. یکی از کاربردهای آن استفاده در بدنه دوچرخه است. اگر در کارخانه‌ای از مصرف 10⁷ × 3/54 گرم تیتانیم (IV) کلرید، 10⁶ × 7/91 گرم فلز تیتانیم به دست آید، بازده درصدی واکنش را حساب کنید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۷- معدن مس سرچشمه کرمان، یکی از بزرگ‌ترین مجتمع‌های صنعتی معدنی جهان به شمار می‌رود و بزرگ‌ترین تولیدکننده مس است. برای تهیه مس خام از سنگ معدن آن، واکنش زیر انجام می‌شود.

الف) با مصرف 400kg مس (II) سولفید با خلوص 85 حدود 190/54kg مس خام تهیه می شود. بازده درصدی واکنش را حساب کنید.

جواب:در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

ب) چرا این واکنش روی محیط زیست تأثیر زیانباری دارد؟

جواب: زیرا گاز SO₂ یک آلاینده است و تولید باران اسیدی نموده به محیط زیست آسیب می رساند.

۸- هگزان (C₆H₁₄) و 1-هگزان (C₆H₁₂) دو مایع بی‌رنگ هستند.

الف) روشی برای تشخیص این دو مایع پیشنهاد کنید.

جواب: هگزان یک آلکان و 1- هگزن یک آلکن با پیوند دو گانه است. لذا می توان از برم مایع استفاده نمود آلکن‌ها رنگ قرمز برم را بی رنگ می کند.

جواب دیگر: به این دو مایع مقداری برم می‌افزاییم، تغییر رنگ به معنای انجام واکنش برم و مایع (1- هگزان) می‌باشد.

ب) جای خالی را در واکنش زیر پر کنید.

جواب: در تصویر زیر می توانید پاسخ این پرسش را مشاهده کنید:

۹- هیدروکربنی به فرمول C_xH_y شناسایی شده است. افزودن چند قطره از آن به مقدار کمی از محلول برم در یک حلال آلی، سبب بیرنگ شدن محلول می‌شود.

الف) این هیدروکربن جزو آلکان‌ها، آلکن‌ها یا سیکلوآلکان‌هاست؟ چرا؟

جواب: با توجه به اینکه افزودن هیدروکربن به محلول برم سبب بی رنگ شدن محلول می‌شود، می ‌توان نتیجه گرفت که هیدروکربن مورد نظر یک هیدروکربن سیر نشده است که در اینجا نوعی آلکن است. در واقع، آلکن ها بیشترین واکنش پذیری را دارند و با تمام حلال‌های آلی قابل مخلوط شدن هستند و باعث بی رنگ شدن محلول برم می شوند.

ب) نسبت جرمی کربن به هیدروژن در آن برابر با 6 و جرم مولی آن برابر با 140/2 گرم است. فرمول مولکولی آن را بیابید.

جواب: چون هیدروکربن مورد نظر نوعی آلکن است، بنابراین: y = 2x

در نتیجه داریم (در تصویر زیر):

پ) با مراجعه به نمودار صفحه 36، حالت فیزیکی این هیدروکربن را پیشبینی کنید.

جواب: این هیدروکربن مایع می باشد.

در این بخش، مروری بر جواب صفحه۳ تا ۵۰ شیمی یازدهم انجام داده شد. با اضافه کردن عبارت “حاشیه نیوز” در آخر جستجوهای درسی خود در گوگل، به بهترین پاسخ ها دسترسی خواهید داشت. لطفاً به خاطر داشته باشید که ابتدا سعی کنید پاسخ سوالات را خودتان بیابید و سپس برای بررسی صحت آن به این پاسخ ها مراجعه کنید. اگر سوالی دارید، آن را در قسمت دیدگاه بپرسید تا معلمان و کارشناسان ما به آن پاسخ دهند.