Hợp chất Q tạo bởi 2 nguyên tố X, Y. Trong một phân tử Q có tổng số hạt proton, electron, neutron bằng 140, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Số hạt mang điện trong một nguyên tử Y bằng 36, 96% tổng số hạt mang điện trong phân tử Q. Biết X là kim loại thuộc nhóm A trong bảng tuần hoàn. a) Xác định vị trí (chu kì, nhóm) của nguyên tố X, Y trong bảng tuần hoàn. b) Xác định nguyên tố X, Y. Viết công thức phân tử oxide có hóa trị cao nhất của X và Y.

Question

Anh Trí · Accepted Answer

{"userId":5399957,"userName":"Charlie Huynh"}

Q có công thức $X_aY_b$.

$\begin{cases} 2(aZ_X + bZ_Y) + (aN_X + bN_Y) = 140 \ 2(aZ_X + bZ_Y) - (aN_X + bN_Y) = 44 \end{cases}$

$\Rightarrow 4(aZ_X + bZ_Y) = 184$

$\Rightarrow aZ_X + bZ_Y = 46$ (1)

$2Z_Y = 36,96\% imes 2 imes 46 = 34$

$\Rightarrow Z_Y = 17$ (Cl)

Thay vào (1):

$aZ_X + 17b = 46$

Biện luận với b nguyên dương, X là kim loại nhóm A:

- Với $b = 1 \Rightarrow aZ_X = 29 \Rightarrow Z_X = 29$ (loại, Cu là nhóm B)

- Với $b = 2 \Rightarrow aZ_X = 12 \Rightarrow a = 1, Z_X = 12$ (nhận, Mg là nhóm A)

a) Vị trí trong bảng tuần hoàn:

X ($Z = 12$): $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$

- Ô 12, chu kì 3, nhóm IIA

Y ($Z = 17$): $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$

- Ô 17, chu kì 3, nhóm VIIA

b) Tên nguyên tố và oxide cao nhất:

- X là Magnesium (Mg) $\Rightarrow MgO$

- Y là Chlorine (Cl) $\Rightarrow Cl_2O_7$

Timi · Answer

Để giải bài toán này, ta sẽ phân tích các thông tin đã cho.

### Bước 1: Xác định số hạt trong phân tử Q
Ta có tổng số hạt proton, electron, neutron là 140. Gọi:
- $ p $: số proton
- $ e $: số electron
- $ n $: số neutron

Ta có:
$$
p + e + n = 140 \quad (1)
$$

Theo đề bài, số hạt mang điện (proton + electron) nhiều hơn số hạt không mang điện (neutron) là 44. Ta có:
$$
(p + e) - n = 44 \quad (2)
$$

### Bước 2: Giải hệ phương trình
Từ phương trình (1) và (2), ta có thể biểu diễn $ n $ từ (1):
$$
n = 140 - (p + e) \quad (3)
$$
Thay (3) vào (2):
$$
(p + e) - (140 - (p + e)) = 44
$$
$$
2(p + e) - 140 = 44
$$
$$
2(p + e) = 184
$$
$$
p + e = 92 \quad (4)
$$

Thay (4) vào (3) để tìm $ n $:
$$
n = 140 - 92 = 48
$$

### Bước 3: Tìm số proton và electron
Từ (4) ta có $ p + e = 92 $ và số hạt mang điện (proton + electron) là 92. Theo thông tin đề bài, số hạt mang điện trong nguyên tố Y là 36 và 96% tổng số hạt mang điện trong phân tử Q:
$$
e_Y = 36 \quad (5)
$$
Vì $ 0.96 \times 92 = 88.32 $, nhưng số nguyên tử không thể có số điện tích không nguyên. Vậy ta kiểm tra lại các điều kiện với tổng số hạt mang điện của Q.

Giả sử số electron của X là $ e_X $. Ta có:
$$
e_X + e_Y = 92
$$
Với $ e_Y = 36 $, ta tính được:
$$
e_X = 92 - 36 = 56 \quad (6)
$$
Do đó, ta có $ p_X = 56 $ (vì X là kim loại và số hạt mang điện là proton + electron).

### Bước 4: Tìm vị trí của X và Y
- **X**: Có 56 proton, nên X là nguyên tố Barium (Ba), thuộc nhóm 2A và chu kỳ 6 trong bảng tuần hoàn.
- **Y**: Có 36 proton, nên Y là nguyên tố Krypton (Kr), thuộc nhóm 8A và chu kỳ 4 trong bảng tuần hoàn.

### Bước 5: Viết công thức oxit
- Với X (Ba): Hóa trị cao nhất là +2, nên công thức oxit là $ BaO $.
- Với Y (Kr): Không tạo thành oxit vì Y là khí quý.

### Kết luận
a) Nguyên tố X là Barium (Ba) thuộc chu kỳ 6, nhóm 2A; nguyên tố Y là Krypton (Kr) thuộc chu kỳ 4, nhóm 8A.

b) Nguyên tố X là Ba, Y là Kr. Công thức phân tử oxide có hóa trị cao nhất của X là $ BaO $ (Kr không có oxide).

Little Wolf / QC · Answer

{"userId":5399957,"userName":"Charlie Huynh"}

P+E+N=140

(P+E)−N=44

⇒P+E=92,N=48

Do P=E:

P=E=46

.

Quỳnh Anh · Answer

{"userId":5399957,"userName":"Charlie Huynh"}

1. Phân tích dữ kiện đề bài

• Tổng số hạt trong phân tử Q là 140:

$a(2Z_X + N_X) + b(2Z_Y + N_Y) = 140$ (1)

• Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44:

$(2aZ_X + 2bZ_Y) - (aN_X + bN_Y) = 44$ (2)

• Số hạt mang điện trong một nguyên tử Y ($2Z_{Y}$) bằng 36,96% tổng số hạt mang điện trong Q:

Từ (1) và (2), cộng vế theo vế:

$2(2aZ_X + 2bZ_Y) = 140 + 44 = 184 \Rightarrow \Sigma \text{hạt mang điện trong Q} = 92$.

Theo đề: $2Z_Y = 36,96\% \times 92 \approx 34$ (lấy số nguyên gần nhất).

$\Rightarrow Z_Y = 17$. Vậy Y là Clo (Cl).

2. Xác định nguyên tố X

• Thay $2bZ_{Y}$ vào tổng số hạt mang điện:

$2aZ_X + 2b(17) = 92 \Rightarrow 2aZ_X + 34b = 92 \Rightarrow aZ_X + 17b = 46$.

• Vì X là kim loại nhóm A, ta xét các trường hợp của $b$ (số nguyên tử Y):

o Nếu $b = 1$: $aZ_X = 29$. Nếu $a=1 \Rightarrow Z_X = 29$ (Cu - kim loại chuyển tiếp, loại).

o Nếu $b = 2$: $aZ_X = 46 - 34 = 12$.

 Nếu $a = 1 \Rightarrow Z_X = 12$. X là Magie (Mg). (Thỏa mãn: Mg là kim loại nhóm IIA).

 Nếu $a = 2 \Rightarrow Z_X = 6$ (C - phi kim, loại).

o Nếu $b = 3$: $aZ_X = 46 - 51 < 0$ (Loại).

Kết luận: X là Mg ($Z=12$), Y là Cl ($Z=17$). Công thức Q là $MgCl_{2}$.

________________________________________

a) Vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn

• Nguyên tố X (Mg, Z=12): $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}$

o Chu kì: 3

o Nhóm: IIA

• Nguyên tố Y (Cl, Z=17): $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$

o Chu kì: 3

o Nhóm: VIIA

b) Xác định nguyên tố và công thức oxide cao nhất

• Nguyên tố X: Magnesium (Mg)

• Nguyên tố Y: Chlorine (Cl)

• Công thức oxide cao nhất:

o Của X (hóa trị II): MgO

o Của Y (hóa trị VII): $Cl_{2}O_{7}$

LoanLoan · Answer

a) Xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn

Tính số hạt mang điện trong phân tử Q ($Z_{Q}$):
- Gọi $Z_{Q}$ và $N_{Q}$ là tổng số proton và neutron trong một phân tử Q.
- Tổng số hạt trong phân tử Q: $2Z_Q + N_Q = 140$
- Số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện: $2Z_Q - N_Q = 44$
- Giải hệ phương trình, ta được: $Z_Q = 46$ và $N_Q = 48$.
Xác định vị trí nguyên tố Y:
- Số hạt mang điện trong một nguyên tử Y là $2Z_{Y}$.
- Theo đề bài: $2Z_Y = 36,96\% \times (2Z_Q) = 36,96\% \times 92 \approx 34 \Rightarrow \mathbf{Z_Y = 17}$.
- Cấu hình electron của Y ($Z = 17$): $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$.
- Vị trí Y: Ô số 17, chu kì 3, nhóm VIIA.
Xác định vị trí nguyên tố X:
- Đặt công thức phân tử của Q là $X_{a}Y_{b}$.
- Ta có phương trình: $a \cdot Z_X + b \cdot Z_Y = Z_Q \Rightarrow a \cdot Z_X + 17b = 46$.
- Vì $17b < 46 \Rightarrow b$ chỉ có thể nhận giá trị 1 hoặc 2.
- Nếu $b = 1$: $a \cdot Z_X = 29 \Rightarrow a = 1, Z_X = 29$ (Đồng - Cu, thuộc nhóm B $\Rightarrow $ Loại vì X thuộc nhóm A).
- Nếu $b = 2$: $a \cdot Z_X = 12 \Rightarrow a = 1, Z_X = 12$ (Thỏa mãn).
- Cấu hình electron của X ($Z = 12$): $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}$.
- Vị trí X: Ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA.

ft. Hoàng · Answer

Gọi công thức phân tử của hợp chất $Q$ có dạng $X_aY_b$ (với $a, b$ là các số nguyên dương).

Gọi $Z_X, N_X$ lần lượt là số proton (cũng là số electron) và số neutron của nguyên tố $X$.

Gọi $Z_Y, N_Y$ lần lượt là số proton (cũng là số electron) và số neutron của nguyên tố $Y$.

Tổng số hạt mang điện trong một phân tử $Q$ là: $\Sigma Z = 2aZ_X + 2bZ_Y$

Tổng số hạt không mang điện trong một phân tử $Q$ là: $\Sigma N = aN_X + bN_Y$

Theo đề bài, trong một phân tử $Q$ có tổng số các loại hạt bằng $140$:

$\Sigma Z + \Sigma N = 140$ (1)

Mặt khác, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là $44$:

$\Sigma Z - \Sigma N = 44$ (2)

Cộng từng vế của phương trình (1) và phương trình (2), ta được:

$2\Sigma Z = 140 + 44$

$\Leftrightarrow 2\Sigma Z = 184$

$\Leftrightarrow \Sigma Z = 92$

Do đó, tổng số hạt mang điện trong một phân tử $Q$ là $92$.

Số hạt mang điện trong một nguyên tử $Y$ là $2Z_Y$.

Theo đề bài, số hạt mang điện trong một nguyên tử $Y$ bằng $36,96\%$ tổng số hạt mang điện trong phân tử $Q$:

$2Z_Y = 36,96\% \cdot 92$

$\Leftrightarrow 2Z_Y \approx 34$

$\Leftrightarrow Z_Y = 17$

Suy ra $Y$ là nguyên tố Chlorine ($ ext{Cl}$).

Vì $Z_Y = 17$, cấu hình electron của nguyên tử $Y$ là: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$

Số lớp electron là $3$ nên $Y$ thuộc chu kì $3$.

Số electron lớp ngoài cùng là $7$, nguyên tố thuộc nhóm A nên $Y$ thuộc nhóm VIIA.

Thay $Z_Y = 17$ và $\Sigma Z = 92$ vào biểu thức $\Sigma Z = 2aZ_X + 2bZ_Y$, ta được:

$2aZ_X + 2 \cdot b \cdot 17 = 92$

$\Leftrightarrow 2aZ_X + 34b = 92$

$\Leftrightarrow aZ_X + 17b = 46$

Vì $a, b$ là các số nguyên dương, ta xét các giá trị có thể có của $b$:

Nếu $b = 1$: $aZ_X + 17 \cdot 1 = 46 \Leftrightarrow aZ_X = 29$

Vì $29$ là số nguyên tố nên có hai khả năng xảy ra:

Khả năng 1: $a = 1 \Rightarrow Z_X = 29$ (Nguyên tố $ ext{Cu}$, là kim loại thuộc nhóm B $ ightarrow$ Loại vì đề bài cho $X$ thuộc nhóm A).

Khả năng 2: $a = 29 \Rightarrow Z_X = 1$ (Nguyên tố $ ext{H}$, là phi kim $ ightarrow$ Loại vì đề bài cho $X$ là kim loại).

Nếu $b = 2$: $aZ_X + 17 \cdot 2 = 46 \Leftrightarrow aZ_X = 12$

Vì $X$ là kim loại nhóm A nên $Z_X$ có thể nhận các giá trị phù hợp trong bảng tuần hoàn:

Nếu $a = 1 \Rightarrow Z_X = 12$ (Nguyên tố $ ext{Mg}$, là kim loại thuộc nhóm IIA $ ightarrow$ Thỏa mãn).

Nếu $a = 2 \Rightarrow Z_X = 6$ (Nguyên tố $ ext{C}$, là phi kim $ ightarrow$ Loại).

Nếu $a = 3 \Rightarrow Z_X = 4$ (Nguyên tố $ ext{Be}$, là kim loại nhóm IIA). Khi đó hợp chất là $ ext{Be}_3 ext{Cl}_2$ (Không tồn tại hóa tính này vì $ ext{Be}$ có hóa trị II, $ ext{Cl}$ có hóa trị I $ ightarrow$ Loại).

Nếu $b \ge 3$: $17b \ge 51 > 46$ (Không có giá trị $aZ_X$ dương thỏa mãn $ ightarrow$ Loại).

Vậy $a = 1, b = 2$ và $Z_X = 12$. Nguyên tố $X$ là Magnesium ($ ext{Mg}$).

Cấu hình electron của nguyên tử $X$ ($Z_X = 12$) là: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$

Số lớp electron là $3$ nên $X$ thuộc chu kì $3$.

Số electron lớp ngoài cùng là $2$, nguyên tố thuộc nhóm A nên $X$ thuộc nhóm IIA.

Kết luận

Ý a

Vị trí của nguyên tố $X$ ($ ext{Mg}$): Chu kì $3$, nhóm IIA.

Vị trí của nguyên tố $Y$ ($ ext{Cl}$): Chu kì $3$, nhóm VIIA.

Ý b

Nguyên tố $X$ là Magnesium ($ ext{Mg}$), nguyên tố $Y$ là Chlorine ($ ext{Cl}$).

Hóa trị cao nhất của $X$ ($ ext{Mg}$) trong oxide là II (do thuộc nhóm IIA), công thức phân tử oxide cao nhất là $ ext{MgO}$.

Hóa trị cao nhất của $Y$ ($ ext{Cl}$) trong oxide là VII (do thuộc nhóm VIIA), công thức phân tử oxide cao nhất là $ ext{Cl}_2 ext{O}_7$.

Hợp chất Q tạo bởi 2 nguyên tố X, Y. Trong một phân tử Q có tổng số hạt proton, electron, neutron bằng 140, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Số hạt mang điện trong một...