برای حل این سوال، باید به اطلاعات زیر توجه کنیم:
1. یون \( x^- \) یک بار منفی دارد، بنابراین تعداد الکترون‌های آن یک واحد بیش از تعداد پروتون‌های آن است.
2. یون \( y^{3+} \) سه بار مثبت دارد، بنابراین تعداد الکترون‌های آن سه واحد کمتر از تعداد پروتون‌های آن است.
3. عدد جرمی یون \( y \) برابر ۴۴ است. عدد جرمی برابر مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌هاست.
از آنجا که تعداد الکترون‌ها و نوترون‌های دو یون \( x \) و \( y \) برابر است، می‌توان معادله‌های زیر را نوشت:
- تعداد نوترون‌های \( x \) برابر تعداد نوترون‌های \( y \) است:
\[
n(x) = n(y) = 44 - p(y)
\]
- تعداد الکترون‌های \( x \) برابر تعداد الکترون‌های \( y \) است:
\[
p(x) + 1 = p(y) - 3
\]
از معادله دوم:
\[
p(x) = p(y) - 4
\]
با جایگذاری \( p(y) \) از معادله بالا در فرمول تعداد نوترون‌ها:
\[
n(y) = 44 - p(y)
\]
با فرض \( n(x) = 44 - p(y) \)، می‌توانیم عدد جرمی \( x \) را محاسبه کنیم:
\[
\text{عدد جرمی } x = p(x) + n(x)
\]
با جایگذاری:
\[
\text{عدد جرمی } x = (p(y) - 4) + (44 - p(y)) = 44 - 4 = 40
\]
بنابراین عدد جرمی یون \( x \) برابر ۴۰ است.
