4.19. Trong tự nhiên, hợp chất X tồn tại ở dạng quặng có công thức ABY2. X được khai thác và sử đụng nhiều trong luyện kim hoặc sân xuất acid. Trong phân tử X, nguyên tử của hai nguyên tô A và B đều có phân lớp ngoài cùng là 4s, các ion $A^{2+}$, $B^{2+}$ có số electron lớp ngoài cùng lần lượt là 17 và 14. Tổng số proton trong X là 87.
a) Viết cấu hình electron nguyên tử của A và B.
b) Xác định X.
Bài Làm:
Cấu hình electron nguyên tử của A và B có dạng:
[Ne]$3s^{2}3p^{6}3d^{x}4s^{y}$ ($0\leq x\leq 10$, $1\leq y\leq 2$)
- Nếu y = 1 thì cấu hình của $A^{2+}$ là [Ne]$3s^{2}3p^{6}3d^{x - 1}$
Khi đó có 2 + 6 + x - 1 = 17 $\Rightarrow$ x = 10
Cấu hình electron của A là [Ar]$3d^{10}4s^{1}$ $\Rightarrow$ A là 29Cu.
- Nếu y = 2 thì cấu hình của $A^{2+}$ là [Ne]$3s^{2}3p^{6}3d^{x}$
Khi đó có 2 + 6 + x = 17 $\Rightarrow$ x = 9
Cấu hình electron của A là [Ar]$3d^{9}4s^{2}$ (không bền vững)
Xét tương tự với B
- Nếu y = 1 thì cấu hình của B là [Ar]$3d^{7}4s^{1}$ (không hợp lí)
- Nếu y = 2 thì cấu hình của B là [Ar]$3d^{6}4s^{2}$ $\Rightarrow$ B là 26Fe
b) Số proton trong $Y=\frac{87-26-29}{2}=16$ $\Rightarrow$ Y là 16S
Vậy quặng có công thức là CuFeS2