Oxide cao nhất của nguyên tố R thuộc nhóm VIA có 60% oxygen về khối lượng

Nguyên tố R là lưu huỳnh (S, M = 32), oxide cao nhất là SO3. R thuộc nhóm VIA nên oxide cao nhất có dạng RO3. Từ %O = 48/(R + 48) = 60% suy ra R + 48 = 80, tức R = 32. Hợp chất khí với hydrogen của R là H2S.

Oxide cao nhất của R nhóm VIA có 60% oxygen: R là S

Trả lời nhanh

Nguyên tố R là lưu huỳnh (S, M = 32), oxide cao nhất là SO₃. R thuộc nhóm VIA nên oxide cao nhất có dạng RO₃. Từ %O = 48/(R + 48) = 60% suy ra R + 48 = 80, tức R = 32. Hợp chất khí với hydrogen của R là H₂S.

Đề bài

Oxide cao nhất của nguyên tố R thuộc nhóm VIA chứa 60% oxygen về khối lượng. Xác định nguyên tố R và công thức oxide cao nhất.

Bước 1: Viết công thức oxide cao nhất từ vị trí nhóm

Với nguyên tố nhóm A, hóa trị cao nhất với oxygen bằng số thứ tự của nhóm (từ nhóm I đến VII). Nhóm VIA nên R có hóa trị cao nhất là VI. Oxygen có hóa trị II, nên công thức oxide cao nhất là RO₃.

Nhóm	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
Oxide cao nhất	R₂O	RO	R₂O₃	RO₂	R₂O₅	RO₃	R₂O₇
Hợp chất khí với H	–	–	–	RH₄	RH₃	RH₂	RH

Mẹo nhớ: hóa trị với oxygen cộng hóa trị với hydrogen bằng 8 (áp dụng cho nhóm IVA đến VIIA).

Bước 2: Lập phương trình theo phần trăm khối lượng

Trong RO₃, khối lượng oxygen là 3 × 16 = 48 (amu). Gọi nguyên tử khối của R là M_R.

%O = 48 / (M_R + 48) × 100% = 60%

Suy ra M_R + 48 = 48 / 0,6 = 80, nên M_R = 32.

Bước 3: Kết luận

Nguyên tử khối 32 ứng với lưu huỳnh (S), ở ô số 16, chu kì 3, nhóm VIA.
Oxide cao nhất: SO₃.
Kiểm tra: %O = 48/80 = 60% (đúng); %S = 32/80 = 40%.
Hợp chất khí với hydrogen: H₂S.
Oxide SO₃ là acidic oxide, tác dụng với nước tạo sulfuric acid:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Vì sao không phải các nguyên tố khác trong nhóm VIA?

Ta thử vài nguyên tố cùng nhóm để thấy kết quả duy nhất chỉ có lưu huỳnh:

Selenium (M = 79): %O trong SeO₃ = 48/127 ≈ 37,8%, không bằng 60%.
Tellurium (M ≈ 127,6): %O trong TeO₃ chỉ khoảng 27,3%.
Oxygen (nguyên tố đầu nhóm) không tạo oxide RO₃ theo quy tắc này nên không xét.

Nhóm VIA càng xuống dưới thì M_R càng lớn, %O càng giảm, nên chỉ một nguyên tố thoả mãn 60%.

Lỗi sai thường gặp

Viết nhầm công thức RO₂: RO₂ là oxide cao nhất của nhóm IVA. Nếu dùng RO₂ cho đề này: 32/(M_R + 32) = 0,6 cho M_R ≈ 21,3, không ứng với nguyên tố nào.
Nhầm oxide cao nhất với oxide thường gặp: lưu huỳnh còn có SO₂, nhưng đề hỏi oxide cao nhất nên là SO₃.
Quên nhân chỉ số: khối lượng O trong RO₃ là 48 chứ không phải 16.
Dùng %R thay %O: nếu đề cho %R, phải đổi %O = 100% − %R rồi mới lập phương trình.

Cách giải nhanh cho dạng bài này

Xác định nhóm, viết công thức oxide cao nhất (hoặc hợp chất khí với H).
Viết biểu thức phần trăm khối lượng của nguyên tố đã cho.
Giải ra M_R, đối chiếu bảng tuần hoàn.
Thử lại bằng cách tính ngược phần trăm.

Bài luyện tập

Bài 1. Nguyên tố R thuộc nhóm VA. Trong oxide cao nhất, oxygen chiếm 74,07% khối lượng. Xác định R.

Đáp án: Oxide cao nhất là R₂O₅, 80/(2M_R + 80) = 0,7407, nên 2M_R + 80 = 108 và M_R = 14. R là nitrogen, oxide là N₂O₅.

Bài 2. R thuộc nhóm IVA, hợp chất khí với hydrogen chứa 75% R về khối lượng. Xác định R.

Đáp án: Hợp chất là RH₄, M_R/(M_R + 4) = 0,75, nên M_R = 12. R là carbon, hợp chất là CH₄.

Bài 3. R thuộc nhóm VIIA, hợp chất khí với hydrogen có 2,74% H về khối lượng. Xác định R và công thức oxide cao nhất.

Đáp án: Hợp chất HR, 1/(1 + M_R) = 0,0274, nên M_R ≈ 35,5. R là chlorine, oxide cao nhất là Cl₂O₇.

Câu hỏi thường gặp

Oxide cao nhất của nguyên tố nhóm VIA có công thức chung là gì?

Là RO3, vì hóa trị cao nhất với oxygen bằng số thứ tự nhóm là VI. Ví dụ SO3, SeO3.

Nguyên tố R có oxide cao nhất chứa 60% oxygen là nguyên tố nào?

Là lưu huỳnh (S). Từ 48/(R + 48) = 0,6 tìm được R = 32, ứng với S, oxide là SO3.

Hợp chất khí với hydrogen của R trong bài này là gì?

Nhóm VIA có hóa trị với hydrogen là 8 − 6 = 2, nên công thức là RH2. Với R là lưu huỳnh thì đó là H2S.

SO3 có tính chất gì?

SO3 là acidic oxide, tan trong nước tạo sulfuric acid H2SO4 theo phương trình SO3 + H2O → H2SO4.