Trong sản xuất thịt chế biến sẵn, người ta thường bổ sung một hợp chất có công thức dạng X₂Y để ức chế sự sinh sôi phát triển của vi khuẩn trong thịt, giúp thịt lâu hư, tránh các trường hợp ngộ độc thực phẩm do thịt bị ôi thiu. Phân tử X₂Y có tổng số proton là 23. Biết X, Y ở hai nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì. Tìm công thức phân tử của X₂Y.

Lời giải:

Gọi số hiệu nguyên tử X và Y lần lượt là Z_X và Z_Y. Ta có: Z_X + Z_Y = 58 (1)

Giả sử X đứng trước Y do đó Z_X < Z_Y.

Do X và Y thuộc cùng một nhóm và ở hai chu kì liên tiếp, do đó X và Y có thể cách nhau 8, 18 hoặc 32 nguyên tố.

Trường hợp 1: Z_Y = Z_X + 8, thay vào (1) được Z_X = 25 suy ra Z_Y = 33.

X có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s² (thuộc nhóm VIIB)

Y có cấu hình electron: [Ar] 3d¹⁰4s²4p³ (thuộc nhóm VA)

Vậy trường hợp 1 không thỏa mãn.

Trường hợp 2: Z_Y = Z_X + 18, thay vào (1) được Z_X = 20 suy ra Z_Y = 38.

X có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² (chu kì 4, nhóm IIA)

Y có cấu hình electron: [Kr] 5s² (chu kì 5, nhóm IIA)

Vậy trường hợp 2 thỏa mãn, X là calcium và Y là strontium.

Trường hợp 3: Z_Y = Z_X + 32, thay vào (1) được Z_X = 13 suy ra Z_Y = 45.

X có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ (nhóm IIIA)

Y có cấu hình electron: [Kr] 4d⁸5s¹ (nhóm VIIIB)

Vậy trường hợp 3 không thỏa mãn.

Lời giải:

Oxide cao nhất của nguyên tố R là RO₃. Công thức hợp chất khí với hydrogen của R là RH₂. Trong hợp chất khí của R với hydrogen có 5,88% hydrogen về khối lượng nên:

\[\begin{array}{l}\frac{{\% {m_R}}}{{\% {m_H}}} = \frac{{{M_R}}}{{2.{M_H}}} = \frac{{100 - 5,88}}{{5,88}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{M_R}}}{2} = \frac{{94,12}}{{5,88}} \Rightarrow {M_R} = 32.\end{array}\]

Vậy R là sulfur (S), oxide cao nhất của R là SO₃.