Vận dụng 7.20 trang 18, 19, 20 SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức: Nguyên tố X có electron phân lớp ngoài cùng là np2, nguyên tố Y có electron phân lớp ngoài cùng là np3...

Nguyên tố X có electron phân lớp ngoài cùng là np², nguyên tố Y có electron phân lớp ngoài cùng là np³. Hợp chất khí với hydrogen của X chứa a% khối lượng X, oxide ứng với hoá trị cao nhất của Y chứa b% khối lượng Y. Tỉ số a : b = 3,365. Hợp chất A tạo bởi X và Y có nhiều ứng dụng chỉnh hình trong lĩnh vực y khoa, vật liệu này cũng là một sự thay thế cho PEEK (polyether ether ketone) và titan, được sử dụng cho các thiết bị tổng hợp tuy sống. Khối lượng mol của A là 140 g/mol.

a) Xác định X, Y.

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

Phương pháp giải :

Dựa vào

- Mối liên hệ giữa cấu hình electron và vị trí của nguyên tử trong bảng tuần hoàn:

+ Số lớp electron = số chu kì

+ Số electron lớp ngoài cùng = số nhóm (đối với các nguyên tố nhóm A)

+ Ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

Lời giải chi tiết:

a) - Nguyên tố X có electron phân lớp ngoài cùng là np² => X thuộc nhóm IVA => Hợp chất khí với hydrogen của X là XH₄

- Nguyên tố Y có electron phân lớp ngoài cùng là np³ => Y thuộc nhóm VA => Oxide ứng với hóa trị cao nhất của Y là Y₂O₅

=> Hợp chất của X và Y có dạng: X₃Y₄ => 3A_X + 4A_Y = 140 =>\({A_X} = \frac{{140 - 4{A_Y}}}{3}\) (1)

- Theo đề bài ta có: \(\frac{{{A_X}}}{{{A_X} + 4}}:\frac{{2{A_Y}}}{{2{A_Y} + 80}} = 3,365\)(2)

- Thế (1) vào (2) => A_Y = 14 và A_X = 28 => Y là nitrogen và X là silicon

b) - Hợp chất khí với hydrogen của N là SiH₄. Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của Si lần lượt là SiO₂, H₂SiO₃ (H₂SiO₃ là một acid rất yếu)

- Hợp chất khí với hydrogen của N là NH₃. 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)