Bài 3.15 trang 11, 12, 13 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: Hợp chất XY2, phổ biến trong sử dụng để làm cơ chế đánh lửa bằng bánh xe trong các dạng súng cổ...

Hợp chất XY₂, phổ biến trong sử dụng để làm cơ chế đánh lửa bằng bánh xe trong các dạng súng cổ. Mỗi phần tử XY₂, có tổng các hạt proton, neutron, electron bằng 178 trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12. Hãy xác định kí hiệu hóa học của X, Y.

Phương pháp giải :

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

Lời giải chi tiết:

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

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

- Tổng số hạt cơ bản trong phân tử XY₂ = p₁ + e₁ + n₁ + 2.(p₂ + e₂ + n₂)= 178 (1)

- Tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54

=> (p₁ + e₁ + 2.(p₂ + e₂)) - (n₁ + 2.n₂) = 54 (2)

=> Từ (1), (2) giải hệ hai phương trình hai ẩn ((p₁ + e₁) + 2.(p₂ + e₂)) và (n₁ + 2.n₂) ta có (n₁ + 2.n₂) = 62, ((p₁ + e₁) + 2.(p₂ + e₂)) = 116 (3)

- Số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12

=> 2.(p₂ + e₂) - (p₁ + e₁) = 12 (4)

- Có p₁ = e₁ (5)

- Có p₂ = e₂ (6)

=> Từ (3), (4), (5), (6) giải hệ bốn phương trình bốn ẩn ta có p₁ = e₁ = 26 = Z₁ và

p₂ = e₂ = 16 = Z₂

=> X là nguyên tố iron (kí hiệu là Fe), Y là nguyên tố sulfur (kí hiệu là S)