Номер 54, страница 258 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

10.54. Дан перечень элементов: О, Se, F, S, Na. Определите, какие из них образуют устойчивый отрицательный ион, содержащий 10 электронов.

Дано:

Перечень химических элементов: O, Se, F, S, Na.

Искомый ион должен быть:

• устойчивым;
• отрицательным;
• содержать 10 электронов.

Найти:

Какие из перечисленных элементов образуют ион, удовлетворяющий данным условиям.

Решение:

Чтобы определить, какой элемент может образовать устойчивый отрицательный ион с 10 электронами, необходимо проанализировать каждый элемент из списка. Устойчивый ион с 10 электронами имеет электронную конфигурацию благородного газа неона (Ne): $1s^2 2s^2 2p^6$. Отрицательный ион образуется, когда нейтральный атом принимает один или несколько электронов.

1. O (Кислород). Атомный номер кислорода (Z) равен 8. Нейтральный атом кислорода имеет 8 электронов. Чтобы получить 10 электронов, атому кислорода необходимо принять $10 - 8 = 2$ электрона. В результате образуется ион $O^{2-}$. Кислород — это неметалл 16-й группы, для которого характерно принятие двух электронов для достижения стабильной электронной конфигурации. Ион $O^{2-}$ является устойчивым. Следовательно, кислород подходит.

2. Se (Селен). Атомный номер селена (Z) равен 34. Нейтральный атом селена имеет 34 электрона. Для образования отрицательного иона атом должен принять электроны, и их общее число станет больше 34. Следовательно, селен не может образовать ион с 10 электронами. Он образует устойчивый ион $Se^{2-}$, но с 36 электронами.

3. F (Фтор). Атомный номер фтора (Z) равен 9. Нейтральный атом фтора имеет 9 электронов. Чтобы получить 10 электронов, атому фтора необходимо принять $10 - 9 = 1$ электрон. В результате образуется ион $F^{-}$. Фтор — это галоген (17-я группа), самый электроотрицательный элемент, для которого очень характерно принятие одного электрона для получения стабильной конфигурации неона. Ион $F^{-}$ является устойчивым. Следовательно, фтор подходит.

4. S (Сера). Атомный номер серы (Z) равен 16. Нейтральный атом серы имеет 16 электронов. Как и в случае с селеном, для образования отрицательного иона общее число электронов должно быть больше 16. Следовательно, сера не может образовать ион с 10 электронами. Она образует устойчивый ион $S^{2-}$, но с 18 электронами.

5. Na (Натрий). Атомный номер натрия (Z) равен 11. Нейтральный атом натрия имеет 11 электронов. Чтобы получить 10 электронов, атому натрия необходимо отдать 1 электрон, в результате чего образуется положительный ион $Na^{+}$. Так как в задаче требуется найти элемент, образующий отрицательный ион, натрий не подходит.

Таким образом, из предложенного перечня только кислород и фтор могут образовывать устойчивые отрицательные ионы с 10 электронами.

Ответ: O, F.