Hợp chất X có công thức hóa học AxBy trong đó tổng số hạt là 100, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện Hợp chất X có công thức hóa học AxBy trong đó tổng số hạt là 100, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 40. Số proton, trong nguyên tử của nguyên tố gấp đôi số proton A trong nguyên tử của nguyên tử B, x cộng Y bằng 4, tìm công thức hóa học của X.
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán trên, chúng ta có những thông tin sau: 1. Tổng số hạt (proton, neutron, electron) trong hợp chất X là 100. 2. Số hạt mang điện (proton + electron) nhiều hơn số hạt không mang điện (neutron) là 40. 3. Số proton trong nguyên tử A gấp đôi số proton trong nguyên tử B. 4. Tổng số nguyên tố A và B trong hợp chất là 4 (x + y = 4). Gọi: - Số proton trong nguyên tố A là pA. - Số proton trong nguyên tố B là pB. Theo thông tin 3, chúng ta có thể viết: \( pA = 2pB \) Số hạt mang điện là tổng số proton và electron, do đó: \[ \text{Số hạt mang điện} = A \cdot pA + B \cdot pB = x \cdot pA + y \cdot pB \] Số hạt không mang điện là số neutron: \[ \text{Số hạt không mang điện} = A \cdot nA + B \cdot nB \] Với thông tin từ bài toán: \[ \text{Số hạt mang điện} - \text{Số hạt không mang điện} = 40 \] \[ (x \cdot pA + y \cdot pB) - (x \cdot nA + y \cdot nB) = 40 \tag{1} \] Tổng số hạt là: \[ x + y + \text{số neutron} = 100 \] Số neutron được tính bằng: \[ (nA \cdot x + nB \cdot y) = 100 - (x + y) = 100 - 4 = 96 \] \[ \Rightarrow nA \cdot x + nB \cdot y = 96 \tag{2} \] Giờ ta có hai phương trình (1) và (2): 1. \( (x \cdot pA + y \cdot pB) - (x \cdot nA + y \cdot nB) = 40 \) 2. \( nA \cdot x + nB \cdot y = 96 \) Với pA = 2pB, ta có thể thay thế trong phương trình (1): \[ (x \cdot 2pB + y \cdot pB) - (x \cdot nA + y \cdot nB) = 40 \] \[ \Rightarrow pB(2x + y) - (x \cdot nA + y \cdot nB) = 40 \] Thay y = 4 - x vào phương trình: \[ pB(2x + (4 - x)) - (x \cdot nA + (4 - x) \cdot nB) = 40 \] \[ pB(x + 4) - (x \cdot nA + (4 - x) \cdot nB) = 40 \] Giờ ta cần tìm giá trị của A và B. Nhận thấy các nguyên tố A, B thường là các nguyên tố nhẹ trong bảng tuần hoàn, chúng ta có thể thử các giá trị mà x + y = 4, ví dụ x = 2, y = 2, hoặc x = 3, y = 1 là những khả năng để thử nghiệm sự kết hợp. Sau khi thử nghiệm các giá trị như trên, ta nhận thấy công thức hợp chất vui vẻ có thể là: \( A = 1, B = 1 \) (tương ứng là H và O, cho hợp chất H2O, có điện tích cân bằng) Tìm kiếm thêm các công thức điển hình cho x và y với dữ liệu hóa học trong một hợp chất tương đương cho bài toán logic này. Cuối cùng, hợp chất có thể là \( A_2B_2 \) hoặc \( A_1B_3 \),... nhưng việc thử và sai sẽ cho kết quả cho đến khi đến được. Đầu ra chung với ví dụ là: H2O (2 hydrogen và 1 Oxygen - mặc dù không đúng theo ý tưởng thử dạng, bài tập cho một m+. Cần logic ổn định cho đây càng xa) Hạ nguyên tố mà thử nghiệm để rút lại. Bởi vì còn nhiều cách kết hợp thì cuối cùng cũng có thể là \( C_2H_4O_2 \) sẽ được thử nghiệm. Thậm chí gợi ý công thức sao cho giá trị neutron và proton ngang nhau theo phương trình vẫn dùng theo xác suất. A luôn cần là 1 và 2 cho hợp chất AxBy xác định.