Bài 1.67 trang 13 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10 Nâng cao: Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p, n, e) là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện tích nhiều hơn số hạt không...

Bài 1.67 trang 13 SBT Hóa học 10 Nâng cao

Trong phân tử M₂X có tổng số hạt (p, n, e) là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện tích nhiều hơn số hạt không mang điện tích là 44 hạt. Số khối của nguyên tử M lớn hơn số khối của nguyên tử X là 23. Tổng số hạt (p, n, e) trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt. Viết cấu hình electron của các nguyên tử M và X. Viết công thức phân tử của hợp chất.

Phân tử M₂X trung hòa điện được tạo thành do sự kết hợp 2 nguyên tử M và 1 nguyên tử X.

Gọi số proton trong hạt nhân và số electron của nguyên tử M là P₁ và Z₁, số proton trong hạt nhân và số electron của nguyên tử X là P₂ và Z₂. Các nguyên tử trung hòa điện nên ta có P₁ = Z₁, P₂ = Z₂. N₁ và N₂ tương ứng là số nơtron trong hạt nhân của các nguyên tử M và X. Số proton, electron và nơtron không bị thay đổi khi xảy ra phản ứng hóa học kết hợp hai nguyên tử M và 1 nguyên tử X. Sử dụng các điều kiện đầu bài ra ta có hệ các phương trình bậc 1 sau:

+ Trong phân tử M₂X có tổng số hạt (p, n, e) là 140 hạt:

\(2\left( {2{P_1} + {N_1}} \right) + 2{P_2} + {N_2} = 140\,\,\,\left( 1 \right)\)

+ Trong phân tử M₂X số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt:

\(4{P_1} + 2{P_2} - {N_1} - {N_2} = 44\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

+ Số khối của nguyên tử M lớn hơn số khối của nguyên tử X là 23:

\(\left( {{P_1} + {N_1}} \right) - \left( {{P_2} + {N_2}} \right) = 23\,\,\,\,\left( 3 \right)\)

+ Tổng số hạt (p, n, e) trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt:

\(2{P_1} + {N_1} = 2{P_2} + {N_2} + 34\,\,\,\,\left( 4 \right)\)

Giải hệ phương trình 4 ẩn số, thu được:

Nguyên tố M có \({Z_1} = {P_1} = 19\)

Nguyên tố X có \({Z_2} = {P_2} = 8\).

Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố như sau:

+ Nguyên tử M là kali với cấu hình electron:

+ Nguyên tố X là oxi với cấu hình electron: 

Công thức phân tử của M₂X là K₂O.