КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
● ХИМИЯ	● ФИЗИКА	● Высшая математика
● Электротехника, ТОЭ			● СТАТИСТИКА
● Иностр. языки (английский, немецкий)
● Теоретическая механика			● Сопромат
● СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
тел: 8-927-489-95-31
ВК: https://vk.com/nasy13rova , https://vk.com/himgroup
Эл. почта: 89274899531@mail.ru
ПРОСЬБА!!! Заказывайте работы заранее. Ближе к сессии бывает большая очередь.
Решения заданий начинаются ниже, смотрите со второй страницы

Задание 4

1. Для атомов элементов, порядковые номера которых указаны в табл.1 укажите состав ядер (число протонов и нейтронов), составьте электронные формулы атомов. Укажите валентные электроны, рас­пределите их по квантовым ячейкам в стационарном и возбуждён­ном состояниях, определите значения спиновой валентности. К ка­кому электронному семейству принадлежит каждый элемент?

2. Исходя из положения элементов в периодической системе элементов Менделеева, выбранных в соответствии с шифром (см. табл.1), охарактеризуйте их свойства. Является ли каждый из них металлом или неметаллом, окислителем или восстановителем? Ка­ковы высшая и низшая степени окисления их атомов? Составьте формулы оксидов и гидроксидов, отвечающих их высшей степени окисления? Какими кислотно-основными свойствами обладают эти соединения? Приведите уравнения соответствующих реакций. Обра­зуют ли данные элементы водородные соединения? Сравните свой­ства соединений данного элемента со свойствами аналогичных со­единений элементов той же подгруппы периодической системы.

Номер Порядковые задачи номера элементов

4 15, 52

Решение:

Элемент с порядковым номером 15 – это фосфор Р. Массовое число ядра атома фосфора равно 31.

Cостав ядра:

число протонов равно порядковому номеру элемента: Z = 15

число нейтронов равно разности массового число ядра и количества протонов:

N=A-Z=31-15=16

Электронная формула атома Р:

1s²2s²2p⁶3s²3p³3d⁰

Валентные электроны фосфора имеют конфигурацию: 3s²3p³3d⁰

Для стационарного, отвечающего минимальной энергии, состояния атома распределение по квантовым ячейкам электронов таково:

Р … 3s²3p³3d⁰

3s 3p 3d

3d ячейки при этом остаются свободными. Спиновая валентность фосфора в основном (стационарном) состоянии равна 3. При возбуж­дении атома в результате приобретения им дополнительной энергии электроны из 3s-состояния переходят в одну из пустых 3d-ячеек:

Р ^* 1s²2s²2p⁶3s¹3p³3d¹

3s 3p 3d

Спиновая валентность становится равной 5.

У фосфора происходит застройка внешнего р-подуровня, поэтому он относится к р-элементам.

Фосфор – элемент 3-го периода, 5-ой группы главной подгруппы периодической системы. Является неметаллом. В окислительно-восстановительных реакциях может проявлять себя и как окислитель (принимать электроны):

Р⁰ + 3  Р^-3

и как восстановитель (отдавать электроны):

Р⁰ - 5  Р⁺⁵

Высшая степень окисления атома фосфора равна номеру группы: + 5

Низшая степень окисления атома фосфора равна количеству электронов, которые он способен принять: -3

Высший оксид фосфора – Р₂О₅. Это кислотный оксид. Проявляет свойства, характерные для кислотных оксидов:

1. Кислотный оксид + вода = кислота

Р₂О₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

2. Основный оксид + кислотный оксид = соль

3CaO + Р₂О₅ = Ca₃(PO₄)₂

3. Кислотный оксид + щелочь = соль + вода

Р₂О₅ + 6NaOH = 2Na₃PO₄ + 3H₂O

Высший гидроксид фосфора – фосфорная кислота H₃PO₄. Это кислота средней силы.

Проявляет свойства, характерные для кислот:

1. Реагирует с основаниями (реакция нейтрализации):

H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O

2. Реагирует с основными оксидами:

2H₃PO₄ + 3MgO = Mg₃(PO₄)₂+ 3H₂O

3. Взаимодействует с солями:

2H₃PO₄ + 3K₂SiO₃ = 2K₃PO₄ + 3H₂SiO₃↓

Водородное соединение фосфора – фосфин РН₃.

Сравним свой­ства соединений Р со свойствами аналогичных со­единений элементов той же подгруппы периодической системы. Ближайшими соседями Р по подгруппе являются азотN и мышьяк As.

В ряду N – P – As происходит ослабление неметаллических свойств.

В ряду оксидов N₂О₅ – Р₂О₅ – As₂О₅ и гидроксидов HNO₃ - H₃PO₄ - H₃AsO₄

происходит ослабление кислотных свойств.

Элемент с порядковым номером 52 – это теллурТe. Массовое число ядра атома теллура равно 128

Cостав ядра:

число протонов равно порядковому номеру элемента: Z = 52

число нейтронов равно разности массового число ядра и количества протонов:

N=A-Z=128-52=76

Электронная формула атома Тe: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f⁰5s²5p⁴

Валентные электронытеллура имеют конфигурацию: …5s²5p⁴

Для стационарного, отвечающего минимальной энергии, состояния атома теллура распределение по квантовым ячейкам электронов таково:

Тe…5s²5p⁴

5s 5p 5d

5d ячейки при этом остаются свободными. Спиновая валентностьтеллура в основном (стационарном) состоянии равна 2. При возбуж­дении атома в результате приобретения им дополнительной энергии электроны из 5p-состояния переходят в одну из пустых 5d-ячеек:

Тe^*… 5s²5p³5d¹

5s5p 5d

Спиновая валентность становится равной 4. При получении новой порции энергии атомом возбуждается следующая электронная пара: электрон из 5s-ячейки переходит в свободную ячейку 5d-подуровня.При этом спиновая валентность станет равной 6.

Тe^**…5s¹5p³5d²

5s 5p 5d

У теллура происходит застройка внешнего р-подуровня, поэтому он относится к р-элементам.

Теллур – элемент 5-го периода, 6-ой группы главной подгруппы периодической системы. Является неметаллом. В окислительно-восстановительных реакциях может проявлять себя и как окислитель (принимать электроны):

Тe⁰ +2 Тe^-2 ,

и как восстановитель (отдавать электроны):

Тe⁰ - 4 Тe⁺⁴

Тe⁰ - 6 Тe⁺⁶

Высшая степень окисления атома теллура равна номеру группы: + 6

Низшая степень окисления атома теллура равна количеству электронов, которые он способен принять: -2

Высший оксид теллура – ТeO₃. Кислотные свойства выражены слабо. Плохо реагирует с холодной водой, разбавленными кислотами и щелочами. Кристаллическая форма пассивна. Аморфная форма реагирует с горячей водой, концентрированной хлороводородной кислотой, концентрированными щелочами, HF.

Высший гидроксид теллура –ортотеллуровая кислота: H₆ТeO₆. Плавится под избыточным давлением, выше температуры плавления разлагается. Хорошо растворяется в воде. Слабая кислота. Лишь частично нейтрализуется щелочами. Образует гетерополикислоты. Проявляет окислительные свойства, но реагирует медленно.

Теллур образует водородное соединение – теллуроводородH₂Тe

Сравним свой­ства соединений теллура со свойствами аналогичных со­единений элементов той же подгруппы периодической системы. Соседями теллура по подгруппе являются кислород, сера, селен, полоний.

В ряду элементовО - S – Se – Te – Ро происходит ослабление неметаллических свойств.

В ряду оксидов SO₃ – SeO₃ – TeO₃ и кислот H₂SO₄ - H₂SeO₄–H₆TeO₆ происходит ослабление кислотных свойств.