Bài 5.13 trang 19, 20, 21 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: X, Y là hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn...

X, Y là hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn, có tổng số proton trong hai hạt nhân là 32. Viết cấu hình electron của nguyên tử X và Y. Xác định tên X, Y

Phương pháp giải :

Dựa vào

- Hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A và ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn => ta có 4 trường hợp

+ TH1: hai nguyên tố hơn kém nhau 2 đơn vị điện tích hạt nhân (chỉ có ₁H và ₃Li)

+ TH2: hai nguyên tố hơn kém nhau 8 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 2, 3 và 4) => p₁ - p₂ = 8

+ TH3: hai nguyên tố hơn kém nhau 18 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 4, 5 và 6) => p₁ - p₂ = 18

+ TH4: hai nguyên tố hơn kém nhau 32 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 6 và 7) => p₁ - p₂ = 32

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

- 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

Lời giải chi tiết:

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

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

- Giả sử X đứng trước Y, hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A và ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn => ta có 4 trường hợp

* Xét TH1: hai nguyên tố hơn kém nhau 2 đơn vị điện tích hạt nhân (chỉ có ₁H và ₃Li) => Loại vì tổng số proton trong hai hạt nhân là 32

* Xét TH2: hai nguyên tố hơn kém nhau 8 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 2, 3 và 4) => p₁ - p₂ = 8 (1)

- Tổng số proton trong hai hạt nhân là 32 => p₁ + p₂ = 32 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 20, p₂ = 12

- Nguyên tử X có 20 electron => X là nguyên tố Calcium (Ca)

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

=> Cấu hình electron của nguyên tử X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

- Nguyên tử Y có 12 electron => Y là nguyên tố Magnesium (Mg)

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²

=> Cấu hình electron của nguyên tử Y: 1s²2s²2p⁶3s²

*Xét TH3: hai nguyên tố hơn kém nhau 18 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 4, 5 và 6) => p₁ - p₂ = 18 (1)

- Tổng số proton trong hai hạt nhân là 32 => p₁ + p₂ = 32 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 25, p₂ = 7

- Nguyên tử X có 25 electron => X là nguyên tố Manganese (Mn)

- Nguyên tử Y có 7 electron => Y là nguyên tố Nitrogen (N)

=> Loại

*Xét TH4: hai nguyên tố hơn kém nhau 32 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 6 và 7) => Loại vì tổng số proton trong hai hạt nhân là 32

=> Vậy X là nguyên tố Calcium (Ca) và Y là nguyên tố Magnesium (Mg)