Lê Thị Hà Mi
Giới thiệu về bản thân
a) Nguyên tử R có số hiệu nguyên tử Z = 20, nghĩa là nguyên tử này có 20 proton trong hạt nhân và 20 electron phân bố trên các lớp và phân lớp năng lượng. Cấu hình electron của nguyên tử R là:
1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}
b) Dựa vào cấu hình electron đã viết:
• Lớp electron ngoài cùng là lớp thứ 4 (n = 4), do đó R thuộc chu kỳ 4.
• Lớp ngoài cùng có 2 electron (4s^{2}), nên R thuộc nhóm IIA (hay nhóm 2).
• Cấu hình electron có thể viết gọn là [Ar]4s^{2}.
Vậy, R nằm ở chu kỳ 4, nhóm 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
c) Nguyên tố R thuộc nhóm 2, là một kim loại kiềm thổ. Đặc trưng hóa học của R là tính khử mạnh. Nguyên tử R có xu hướng nhường đi 2 electron ở lớp ngoài cùng để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm, tạo thành ion dương có hóa trị +2 (R^{2+}). Nguyên tố này dễ dàng tham gia các phản ứng hóa học với phi kim và axit.
d) Khi đốt cháy hoàn toàn 8 gam nguyên tố R trong oxi (O_{2}), thu được 11,2 gam chất rắn. Nguyên tố R thuộc nhóm 2, nên khi phản ứng với oxi sẽ tạo thành oxit có công thức RO.
Phương trình phản ứng tổng quát là:
2R + O_{2}{t^{0} \atop \longrightarrow }2RO
Gọi M_{R} là khối lượng mol của nguyên tố R (g/mol).
Số mol của R đã phản ứng là: n_{R} = \frac{8}{M_{R}} mol.
Khối lượng mol của oxi là M_{O} = 16 g/mol.
Khối lượng mol của oxit RO là M_{RO} = M_{R} + M_{O} = M_{R} + 16 g/mol.
Số mol của RO tạo thành là: n_{RO} = \frac{11.2}{M_{R}+16} mol.
Theo phương trình hóa học, tỉ lệ số mol giữa R và RO là 1:1, do đó n_{R} = n_{RO}.
Ta có phương trình cân bằng số mol:
\frac{8}{M_{R}} = \frac{11.2}{M_{R}+16}
Giải phương trình này để tìm M_{R}:
8 × (M_{R} + 16) = 11.2 × M_{R}
8M_{R} + 128 = 11.2M_{R}
128 = 11.2M_{R}-8M_{R}
128 = 3.2M_{R}
M_{R} = \frac{128}{3.2} = 40\mathrm{ g/mol}
Nguyên tố có số hiệu nguyên tử Z = 20 là Canxi (Ca). Khối lượng mol nguyên tử của Canxi xấp xỉ 40 g/mol.
Vậy, nguyên tố R là Canxi (Ca).