Bài 5.14 trang 19, 20, 21 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: X và Y là hai nguyên tố thuộc chu kì nhỏ, thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn...

X và Y là hai nguyên tố thuộc chu kì nhỏ, thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn. Ở trạng thái đơn chất, X và Y phản ứng được với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23. Biết rằng X đứng sau Y trong bảng tuần hoàn. Xác định tên nguyên tố X, Y.

Phương pháp giải :

Dựa vào

- Các chu kì nhỏ là chu kì 1, 2 và 3

- 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:

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

+ 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

· Chu kì 2 và 3 => p₁ - p₂ = 9 hoặc p₁ - p₂ = 7

+ 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:

- 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

=> Vậy nguyên tố X là Magnesium (Mg) và nguyên tố Y là Sodium (Na)

- Tuy nhiên ở trạng thái đơn chất, Mg không phản ứng với Na ð Loại

*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)

- Tuy nhiên ở trạng thái đơn chất, S không phản ứng với N₂ ð Loại

+ 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)

=> Thỏa mãn vì ở trạng thái đơn chất ta có: 4P + 5O₂ 2P₂O₅

* 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

=> Vậy nguyên tố X là Phosphorus (P) và nguyên tố Y là Oxygen (O)