Vận dụng 3.25 trang 7, 8, 9 SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức: Hợp chất A có công thức M4X3. Tổng số hạt proton, electron và neutron trong phân tử A là 214. Tổng số hạt proton, neutron...

Hợp chất A có công thức M₄X₃. Tổng số hạt proton, electron và neutron trong phân tử A là 214. Tổng số hạt proton, neutron, electron của (M)₄ nhiều hơn so với (X)₃ trong A là 106.

a) Xác định công thức hoá học của A.

b) Viết cấu hình electron của các nguyên tử tạo nên A.

Dựa vào mối liên hệ giữa các hạt proton (p), neutron (n) và electron (e) trong nguyên tử:

- Tổng số hạt trong nguyên tử = p + n + e

- Trong nguyên tử trung hòa về điện có p = e

- Số hạt không mang điện = n

- Proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm

* Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Điều kiện bền của nguyên tử: số p ≤ số n ≤ 1,5.số p (áp dụng với các nguyên tố có p < 82)

- Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử M lần lượt là p₁, e₁, n₁

- Có số hạt proton, electron và neutron trong X lần lượt là p₂, e₂, n₂

- Tổng số hạt cơ bản trong phân tử M₄X₃ = 4.(p₁ + e₁ + n_1­­­) + 3.(p₂ + e₂ + n₂)= 214 (1)

- Tổng số hạt proton, neutron, electron của (M)₄ nhiều hơn so với (X)₃ trong A là 106 => 4.(p₁ + e₁ + n_1­­­) - 3.(p₂ + e₂ + n₂)= 106 (2)

=> Từ (1), (2) giải hệ hai phương trình hai ẩn (p₁ + e₁ + n_1­­­) và (p₂ + e₂ + n₂) ta có (p₁ + e₁ + n_1­­­) = 40, (p₂ + e₂ + n₂) = 18

- Xét nguyên tử M:

+ Có 2p₁ + n_1­­­ = 40 (do p₁ = e₁)

+ Có số p ≤ số n ≤ 1,5.số p => p₁ ≤ 40 - 2p₁ ≤ 1,5p₁ => \(\frac{{40}}{{3,5}}\) ≤ p ≤ \(\frac{{40}}{3}\)

=> TH1: p₁ = 12 => n₁ = 16 (loại)

=> TH2: p₁ = 13 => n₁ = 14 (thỏa mãn) => M là Aluminium (Al)

- Xét nguyên tử X:

+ Có 2p₂ + n_2­­ = 18 (do p₂ = e₂)

+ Có số p ≤ số n ≤ 1,5.số p => p₂ ≤ 18 - 2p₂ ≤ 1,5p₂ => \(\frac{{18}}{{3,5}}\) ≤ p ≤ \(\frac{{18}}{3}\)

=> p₁ = 6 => n₁ = 6 => X là Carbon (C)

=> Vậy công thức hóa học của A là Al₄C₃

b) - Nguyên tử Al có Z = 13

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

- Nguyên tử C có Z = 6

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p²

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p²