a) Xác định nguyên tố X:
Dựa vào công thức hợp chất XH₄:
- Hợp chất XH₄ là một hợp chất khí với hydro, có thể là một hydride của một nguyên tố thuộc nhóm 14 trong bảng tuần hoàn, vì chúng thường tạo ra các hợp chất với công thức XH₄, ví dụ như metan (CH₄) của carbon.
Oxide cao nhất của X chứa 53,3% oxygen:
- Hợp chất oxide cao nhất của X có công thức , và trong đó tỷ lệ phần trăm của oxygen là 53,3% về khối lượng.
- Khối lượng mol của oxy (O) là 16 g/mol.
- Tỷ lệ phần trăm oxygen là 53,3%, do đó ta có:
b) Viết Cấu trúc electron, Cấu trúc Lewis, Công thức cấu tạo và xác định các loại liên kết trong hợp chất XH₄ và oxide cao nhất của X:
Cấu trúc electron của Nhôm (Al):
- Số hiệu nguyên tử của Al là 13, do đó cấu hình electron của Al là:
Công thức cấu tạo của hợp chất XH₄ (AlH₄):
- Hợp chất AlH₄ là hợp chất của nhôm với hydro. Nhôm có khả năng tạo liên kết cộng hoá trị với 4 nguyên tử hydro, hình thành liên kết Al-H.
Cấu trúc Lewis của AlH₄:
- Cấu trúc Lewis của AlH₄:
- Nhôm (Al) có 3 electron valence, tạo ra 3 liên kết cộng hoá trị với 3 nguyên tử hydro, và có thể nhận thêm một cặp electron từ các nguyên tử hydro khác để tạo thành 4 liên kết.
Công thức oxide cao nhất của Al (Al₂O₃):
- Oxide cao nhất của nhôm là Al₂O₃ (oxit nhôm), trong đó nhôm có hoá trị +3 và oxy có hoá trị -2.
- Cấu trúc của Al₂O₃: Mỗi nguyên tử nhôm kết hợp với 3 nguyên tử oxy.
Loại liên kết trong AlH₄ và Al₂O₃:
- Trong AlH₄, liên kết chủ yếu là liên kết cộng hoá trị (Al-H).
- Trong Al₂O₃, liên kết chủ yếu là liên kết ion giữa ion Al³⁺ và O²⁻, mặc dù có một yếu tố cộng hoá trị nhẹ do tính phân cực của Al³⁺.
Kết luận:
- a) Nguyên tố là Nhôm (Al).
- b) Cấu trúc electron của Al là .
Cấu trúc Lewis của AlH₄: , và công thức oxide cao nhất của Al là .
Liên kết trong AlH₄ là liên kết cộng hoá trị, trong Al₂O₃ là liên kết ion.