۲۰ امتحان نهایی / نمونه سؤال شیمی
نمونه سؤال خواص مواد · نیروی بین‌مولکولی

۱۰ سؤال نیروی بین‌مولکولی؛
ساختار را به نیرو و نیرو را به خاصیت وصل کن

نیروهای بین‌مولکولی جاذبه‌هایی میان ذرات‌اند و با پیوندهای درون مولکول فرق دارند. نوع و شدت آن‌ها بر انرژی جداسازی، نقطهٔ جوش، فراریت و فشار بخار اثر می‌گذارد.

ساختار ← نیرو ← خاصیت

نقشهٔ تصمیم

همهٔ مولکول‌ها نیروی پراکندگی دارند. قطبی‌بودن می‌تواند دوقطبی–دوقطبی بیفزاید و H متصل به N، O یا F امکان پیوند هیدروژنی میان مولکول‌ها را فراهم می‌کند.

زنجیرهٔ خواص

جاذبهٔ قوی‌تر ← انرژی جداسازی بیشتر ← نقطهٔ جوش بالاتر ← فراریت کمتر و فشار بخار پایین‌تر در دمای یکسان

سؤال ۱: متان

نیروی اصلی میان مولکول‌های CH₄ چیست؟

پاسخ: پراکندگی لندن؛ مولکول متقارن و ناقطبی است.

سؤال ۲: آب

چرا میان مولکول‌های H₂O پیوند هیدروژنی شکل می‌گیرد؟

پاسخ: H مستقیماً به O پیوند دارد و جفت‌الکترون‌های اکسیژن مولکول مجاور می‌توانند جاذبه ایجاد کنند.

سؤال ۳: هیدروژن کلرید

آیا HCl در این طبقه‌بندی پیوند هیدروژنی دارد؟ نیروی افزودهٔ آن چیست؟

پاسخ: خیر؛ H به N، O یا F متصل نیست. مولکول قطبی است و دوقطبی–دوقطبی دارد.

سؤال ۴: مقایسهٔ آب و H₂S

با توجه به پیوند هیدروژنی، کدام‌یک انتظار می‌رود نقطهٔ جوش بالاتری داشته باشد؟

پاسخ: H₂O؛ شبکهٔ پیوند هیدروژنی جداسازی مولکول‌ها را دشوارتر می‌کند.

سؤال ۵: طول زنجیر

در مولکول‌های ناقطبی مشابه، چرا پنتان معمولاً جاذبهٔ پراکندگی بیشتری از پروپان دارد؟

پاسخ: الکترون‌های بیشتر و ابر الکترونی بزرگ‌تر، قطبش‌پذیری و پراکندگی را افزایش می‌دهد.

سؤال ۶: شاخه‌دارشدن

برای دو ایزومر با جرم مولی برابر، شاخه‌دارشدن بیشتر معمولاً چه اثری بر نقطهٔ جوش دارد؟

پاسخ: معمولاً آن را کاهش می‌دهد؛ سطح تماس مؤثر کمتر و جاذبهٔ پراکندگی ضعیف‌تر می‌شود.

سؤال ۷: فراریت

بین دو مایع هم‌شرایط، مایعی با نیروهای بین‌مولکولی ضعیف‌تر چه فراریتی دارد؟

پاسخ: فراریت بیشتر؛ مولکول‌ها آسان‌تر از فاز مایع جدا می‌شوند.

سؤال ۸: فشار بخار

در دمای یکسان، جاذبهٔ قوی‌تر چه اثری بر فشار بخار تعادلی دارد؟

پاسخ: فشار بخار را کاهش می‌دهد، چون تعداد کمتری از مولکول‌ها وارد فاز بخار می‌شوند.

سؤال ۹: همهٔ مولکول‌ها

آیا مولکول قطبی نیروی پراکندگی ندارد؟

پاسخ: چرا؛ پراکندگی در همهٔ مولکول‌ها وجود دارد و در مولکول قطبی نیروهای دیگری نیز افزوده می‌شوند.

سؤال ۱۰: یافتن خطا

دانش‌آموز گفته هنگام جوشیدن آب، پیوندهای O–H داخل مولکول‌ها شکسته می‌شوند. اصلاح کنید.

پاسخ: در تغییر فاز، جاذبه‌های بین مولکول‌ها غلبه می‌شوند؛ مولکول H₂O و پیوندهای کووالانسی درون آن باقی می‌مانند.

چطور خودتصحیح کنی؟

ابتدا شکل و قطبیت مولکول را بنویس، امکان پیوند هیدروژنی را بررسی کن و پراکندگی را حذف نکن. سپس خاصیت را با یک زنجیرهٔ علت از شدت جاذبه تا انرژی جداسازی توضیح بده.