Vận dụng 7.19 trang 18, 19, 20 SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức: Hai nguyên tố X và Y ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn Ở trạng thái đơn chất...

Hai nguyên tố X và Y ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn Ở trạng thái đơn chất, X và Y không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân X và Y bằng 23.

a) Xác định X, Y.

b) Viết công thức các hợp chất oxide ứng với hoá trị cao nhất, hydroxide tương ứng của X, Y và nêu tính acid – base của chúng.

Phương pháp giải :

Dựa vào

- Hai nguyên tố thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn và tổng số proton trong hạt nhân X và Y bằng 23 => ta có các trường hợp sau:

+ TH1: Hai nguyên tố cùng chu kì => p₁ - p₂ = 1

+ TH2: Hai nguyên tố cách nhau 1 chu kì

· Chu kì 1 và 2 => Chỉ có thể là ₁H và ₄Be

· Chu kì 2 và 3 hoặc 3 và 4 (X và Y đều là kim loại nhóm IA và IIA)

=> p₁ - p₂ = 9 hoặc p₁ - p₂ = 7

· Chu kì 3 và 4 (X và Y đều thuộc nhóm IIA đến VIIA) => p₁ - p₂ = 19 hoặc p₁ - p₂ = 17

+ TH3: Hai nguyên tố cách nhau 2 chu kì

· Chu kì 1 và 3 => Chỉ có thể là ₁H và ₁₂Mg

Lời giải chi tiết:

a) - Gọi số hạt proton trong nguyên tử X lần lượt là p₁

- Gọi số hạt proton trong nguyên tử Y lần lượt là p₂

- Hai nguyên tố thuộc chu kì nhỏ và thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn => ta có các trường hợp sau:

*Xét TH1: Hai nguyên tố cùng chu kì => p₁ - p₂ = 1 (1)

- Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23 => p₁ + p₂ = 23 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 12, p₂ = 11

ð Vậy nguyên tố X là Magnesium (Mg) và nguyên tố Y là Sodium (Na) (thỏa mãn điều kiện X và Y không phản ứng với nhau ở điều kiện thường)

*Xét TH2: Hai nguyên tố cách nhau 1 chu kì (chu kì 1 và 2 hoặc chu kì 2 và 3)

+ Chu kì 1 và 2 => Chỉ có thể là ₁H và ₄Be => Loại vì tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23

+ Chu kì 2 và 3 => · p₁ - p₂ = 9 (1)

- Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23 => p₁ + p₂ = 23 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 16, p₂ = 7

=> Vậy nguyên tố X là Sulfur (S) và nguyên tố Y là Nitrogen (N) (thỏa mãn điều kiện X và Y không phản ứng với nhau ở điều kiện thường)

+ Chu kì 2 và 3 => · p₁ - p₂ = 7 (1’)

- Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23 => p₁ + p₂ = 23 (2)

=> Từ (1’) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 15, p₂ = 8

=> Vậy nguyên tố X là Phosphorus (P) và nguyên tố Y là Oxygen (O) (loại vì không thỏa mãn điều kiện X và Y không phản ứng với nhau ở điều kiện thường)

* Xét TH3: Hai nguyên tố cách nhau 2 chu kì

+ Chu kì 1 và 3 => chỉ có thể là ₁H và ₁₂Mg ” Loại vì tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23

ð Vậy nguyên tố X là Magnesium (Mg) và nguyên tố Y là Sodium (Na) hoặc nguyên tố X là Sulfur (S) và nguyên tố Y là Nitrogen (N)

b) *TH1: nguyên tố X là Magnesium (Mg) và nguyên tố Y là Sodium (Na)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của Mg lần lượt là MgO, Mg(OH)₂ (Mg(OH)₂ là một base trung bình)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của Na lần lượt là Na₂O, NaOH (NaOH là một base mạnh)

*TH2: nguyên tố X là Sulfur (S) và nguyên tố Y là Nitrogen (N)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của N lần lượt là N₂O₅, HNO₃ (HNO₃ là một acid mạnh)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của X lần lượt là SO₃, H₂SO₄ (H₂SO₄ là một acid mạnh)