Để giải bài toán về số hạt cơ bản và cấu hình electron của các ion, ta cần thực hiện các bước sau:

### Tóm tắt thông tin đã cho:

1. **Tổng số hạt cơ bản trong hai ion \( \text{X}^{2+} \) và \( \text{Y}^{2-} \) là 60.**
2. **Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20.**
3. **Ion \( \text{Y}^{2-} \) có phân lớp ngoài cùng là 2p6.**
4. **Hạt nhân nguyên tử X có số proton bằng số neutron.**

### Phân tích và giải:

#### a) Viết cấu hình electron của X

1. **Số hạt cơ bản:**

Gọi số proton của ion \( \text{X}^{2+} \) là \( p_X \) và số neutron của nó là \( n_X \). Ta biết số proton bằng số neutron trong nguyên tử X, do đó:

\[
n_X = p_X
\]

Số electron của ion \( \text{X}^{2+} \) là \( p_X - 2 \) (do ion X có điện tích \(2+\)).

Gọi số proton của ion \( \text{Y}^{2-} \) là \( p_Y \). Số electron của ion \( \text{Y}^{2-} \) là \( p_Y + 2 \) (do ion Y có điện tích \(2-\)).

2. **Tính số proton và neutron của từng ion:**

Tổng số hạt cơ bản của \( \text{X}^{2+} \) và \( \text{Y}^{2-} \) là 60, tức là:

\[
p_X + n_X + p_Y + n_Y = 60
\]

Do \( n_X = p_X \) và \( n_Y = p_Y \), ta có:

\[
2p_X + 2p_Y = 60
\]

\[
p_X + p_Y = 30
\]

Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20. Tổng số hạt mang điện là:

\[
(p_X - 2) + (p_Y + 2) = p_X + p_Y
\]

Tổng số hạt không mang điện là:

\[
(p_X + n_X) + (p_Y + n_Y) - (p_X + p_Y) = (p_X + p_Y) - (p_X + p_Y) = 0
\]

Ta có:

\[
(p_X + p_Y) - \text{(số hạt không mang điện)} = 20
\]

Thay vào biểu thức trên:

\[
p_X + p_Y - 20 = 0 \quad \text{(vì số hạt không mang điện không thay đổi, ta có số hạt mang điện là 20)}
\]

Do đó:

\[
p_X + p_Y = 30
\]

Cũng vì số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20:

\[
\text{Số hạt không mang điện} = \frac{60 - 20}{2} = 20
\]

Vậy số hạt không mang điện là 20, và số hạt mang điện là 40.

3. **Phân loại và tính số proton của từng ion:**

- Số proton của ion \( \text{Y}^{2-} \) là số proton của nguyên tử \( \text{Y} \).

- Cấu hình electron của ion \( \text{Y}^{2-} \) có phân lớp ngoài cùng là 2p6, tức là:

\[
\text{Y}^{2-} = \text{[Ne]} \text{ 3s}^2 \text{ 3p}^6
\]

- Số proton của ion \( \text{Y}^{2-} \) là 10 + 8 = 18. Do đó, số proton của ion \( \text{Y} \) là 18.

- Số electron của ion \( \text{Y}^{2-} \) là:

\[
\text{Số electron} = 18 + 2 = 20
\]

- Số proton của ion \( \text{X}^{2+} \) là 10 và số neutron là 10. Do đó, số electron của ion \( \text{X}^{2+} \) là:

\[
\text{Số electron} = 10 - 2 = 8
\]

- Do đó, số proton của ion \( \text{X} \) là 12, và số neutron là 12. Số electron của ion \( \text{X}^{2+} \) là 10.

- Số hạt cơ bản của ion \( \text{X}^{2+} \) là 24.

#### Cấu hình electron của nguyên tử X:

Số nguyên tử của X là 12. Cấu hình electron của nguyên tử X là:

\[
\text{X} : 1s^2 \text{ 2s}^2 \text{ 2p}^6 \text{ 3s}^2
\]

Cấu hình của ion \( \text{X}^{2+} \) là:

\[
\text{[Ne]} \text{ 3s}^0
\]

### b) Biểu diễn cấu hình orbital nguyên tử của X và Y

1. **Cấu hình orbital của X (nguyên tử X có số proton là 12):**

\[
\text{X} : 1s^2 \text{ 2s}^2 \text{ 2p}^6 \text{ 3s}^2
\]

- **Orbital:**
\[
\text{1s}^2 \quad \text{2s}^2 \quad \text{2p}^6 \quad \text{3s}^2
\]

2. **Cấu hình orbital của Y (nguyên tử Y có số proton là 18):**

\[
\text{Y} : 1s^2 \text{ 2s}^2 \text{ 2p}^6 \text{ 3s}^2 \text{ 3p}^6
\]

- **Orbital:**
\[
\text{1s}^2 \quad \text{2s}^2 \quad \text{2p}^6 \quad \text{3s}^2 \quad \text{3p}^6
\]

### Kết luận:

a. Cấu hình electron của nguyên tử X là: \[1s^2 \text{ 2s}^2 \text{ 2p}^6 \text{ 3s}^2\]

b. Biểu diễn cấu hình orbital:
- **X:** \(1s^2 \text{ 2s}^2 \text{ 2p}^6 \text{ 3s}^2\)
- **Y:** \(1s^2 \text{ 2s}^2 \text{ 2p}^6 \text{ 3s}^2 \text{ 3p}^6\)

c. Tính giá trị tại \(x = 10\) và d. Tìm các số nguyên để \(x\) giá trị của biểu thức B là số nguyên đều không yêu cầu trong phần này vì chúng đã được giải ở các phần khác.

Để giải bài toán về số hạt cơ bản và cấu hình electron của các ion, ta cần thực hiện các bước sau:

### Tóm tắt thông tin đã cho:

1. **Tổng số hạt cơ bản trong hai ion X2+X2+ và Y2−Y2− là 60.**
2. **Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20.**
3. **Ion Y2−Y2− có phân lớp ngoài cùng là 2p6.**
4. **Hạt nhân nguyên tử X có số proton bằng số neutron.**

### Phân tích và giải:

#### a) Viết cấu hình electron của X

1. **Số hạt cơ bản:**

Gọi số proton của ion X2+X2+ là pXpX và số neutron của nó là nXnX. Ta biết số proton bằng số neutron trong nguyên tử X, do đó:

nX=pXnX=pX

Số electron của ion X2+X2+ là pX−2pX−2 (do ion X có điện tích 2+2+).

Gọi số proton của ion Y2−Y2− là pYpY. Số electron của ion Y2−Y2− là pY+2pY+2 (do ion Y có điện tích 2−2−).

2. **Tính số proton và neutron của từng ion:**

Tổng số hạt cơ bản của X2+X2+ và Y2−Y2− là 60, tức là:

pX+nX+pY+nY=60pX+nX+pY+nY=60

Do nX=pXnX=pX và nY=pYnY=pY, ta có:

2pX+2pY=602pX+2pY=60

pX+pY=30pX+pY=30

Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20. Tổng số hạt mang điện là:

(pX−2)+(pY+2)=pX+pY(pX−2)+(pY+2)=pX+pY

Tổng số hạt không mang điện là:

(pX+nX)+(pY+nY)−(pX+pY)=(pX+pY)−(pX+pY)=0(pX+nX)+(pY+nY)−(pX+pY)=(pX+pY)−(pX+pY)=0

Ta có:

(pX+pY)−(số hạt không mang điện)=20(pX+pY)−(số hạt không mang điện)=20

Thay vào biểu thức trên:

pX+pY−20=0(vì số hạt không mang điện không thay đổi, ta có số hạt mang điện là 20)pX+pY−20=0(vì số hạt không mang điện không thay đổi, ta có số hạt mang điện là 20)

Do đó:

pX+pY=30pX+pY=30

Cũng vì số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20:

Số hạt không mang điện=60−202=20Số hạt không mang điện=60−202=20

Vậy số hạt không mang điện là 20, và số hạt mang điện là 40.

3. **Phân loại và tính số proton của từng ion:**

- Số proton của ion Y2−Y2− là số proton của nguyên tử YY.

- Cấu hình electron của ion Y2−Y2− có phân lớp ngoài cùng là 2p6, tức là:

Y2−=[Ne] 3s2 3p6Y2−=[Ne] 3s2 3p6

- Số proton của ion Y2−Y2− là 10 + 8 = 18. Do đó, số proton của ion YY là 18.

- Số electron của ion Y2−Y2− là:

Số electron=18+2=20Số electron=18+2=20

- Số proton của ion X2+X2+ là 10 và số neutron là 10. Do đó, số electron của ion X2+X2+ là:

Số electron=10−2=8Số electron=10−2=8

- Do đó, số proton của ion XX là 12, và số neutron là 12. Số electron của ion X2+X2+ là 10.

- Số hạt cơ bản của ion X2+X2+ là 24.

#### Cấu hình electron của nguyên tử X:

Số nguyên tử của X là 12. Cấu hình electron của nguyên tử X là:

X:1s2 2s2 2p6 3s2X:1s2 2s2 2p6 3s2

Cấu hình của ion X2+X2+ là:

[Ne] 3s0[Ne] 3s0

### b) Biểu diễn cấu hình orbital nguyên tử của X và Y

1. **Cấu hình orbital của X (nguyên tử X có số proton là 12):**

X:1s2 2s2 2p6 3s2X:1s2 2s2 2p6 3s2

- **Orbital:**
1s22s22p63s21s22s22p63s2

2. **Cấu hình orbital của Y (nguyên tử Y có số proton là 18):**

Y:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6Y:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

- **Orbital:**
1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p6

### Kết luận:

a. Cấu hình electron của nguyên tử X là: 1s2 2s2 2p6 3s21s2 2s2 2p6 3s2

b. Biểu diễn cấu hình orbital:
- **X:** 1s2 2s2 2p6 3s21s2 2s2 2p6 3s2
- **Y:** 1s2 2s2 2p6 3s2 3p61s2 2s2 2p6 3s2 3p6

c. Tính giá trị tại x=10x=10 và d. Tìm các số nguyên để xx giá trị của biểu thức B là số nguyên đều không yêu cầu trong phần này vì chúng đã được giải ở các phần khác.
...Xem thêm