Номер 2, страница 35 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 4. Периодический закон и Периодическая система в свете теории строения атома. Глава 2. Строение вещества. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - номер 2, страница 35.

Условие.

2. Электронная конфигурация атома имеет вид:

а) $1s^22s^22p^1$;

б) $1s^22s^22p^5$;

в) $1s^22s^22p^63s^23p^64s^1$;

г) $1s^22s^22p^63s^23p^63d^{10}4s^2$.

Определите название элемента, его положение в Периодической системе и высшую степень окисления в соединениях.

Решение.

Решение 2.

а)

Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^1$.

Для определения элемента необходимо найти общее число электронов, которое равно порядковому номеру элемента в Периодической системе. Сумма электронов: $2 + 2 + 1 = 5$. Элемент с порядковым номером 5 – это Бор (B).

Положение в Периодической системе определяется по строению внешнего электронного слоя. Максимальное главное квантовое число $n=2$, следовательно, элемент находится во 2-м периоде. Внешний электронный слой имеет конфигурацию $2s^22p^1$, на нем находится 3 валентных электрона. Бор является p-элементом, поэтому он расположен в 13-й группе (главной подгруппе III группы, или IIIА).

Высшая степень окисления для элементов главной подгруппы III группы, как правило, равна номеру группы, то есть +3.

Ответ: Элемент – Бор (B). Положение: 2-й период, 13-я группа (IIIА). Высшая степень окисления: +3.

б) Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^5$.

Сумма электронов: $2 + 2 + 5 = 9$. Элемент с порядковым номером 9 – это Фтор (F).

Положение в Периодической системе: максимальное главное квантовое число $n=2$, что соответствует 2-му периоду. Конфигурация внешнего электронного слоя – $2s^22p^5$, на нем находится 7 валентных электронов. Фтор является p-элементом и расположен в 17-й группе (главной подгруппе VII группы, или VIIА).

Высшая степень окисления: Фтор – самый электроотрицательный элемент. В соединениях он проявляет только отрицательную степень окисления -1. Таким образом, его высшая степень окисления в соединениях равна -1. (В простом веществе $F_2$ степень окисления равна 0).

Ответ: Элемент – Фтор (F). Положение: 2-й период, 17-я группа (VIIА). Высшая степень окисления в соединениях: -1.

в) Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^1$.

Сумма электронов: $2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 = 19$. Элемент с порядковым номером 19 – это Калий (K).

Положение в Периодической системе: максимальное главное квантовое число $n=4$, следовательно, элемент находится в 4-м периоде. На внешнем электронном слое ($4s^1$) находится 1 валентный электрон. Калий является s-элементом и расположен в 1-й группе (главной подгруппе I группы, или IА).

Высшая степень окисления для щелочных металлов (элементов IА группы) равна номеру группы и составляет +1.

Ответ: Элемент – Калий (K). Положение: 4-й период, 1-я группа (IА). Высшая степень окисления: +1.

г) Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^23p^63d^{10}4s^2$.

Сумма электронов: $2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 10 + 2 = 30$. Элемент с порядковым номером 30 – это Цинк (Zn).

Положение в Периодической системе: максимальное главное квантовое число $n=4$, значит, элемент находится в 4-м периоде. Это d-элемент, так как у него заполняется 3d-подуровень. Такие элементы относятся к побочным подгруппам. Цинк имеет полностью завершенный 3d-подуровень и 2 электрона на внешнем 4s-подуровне. Он расположен в 12-й группе (побочной подгруппе II группы, или IIB).

Высшая степень окисления: Цинк в химических реакциях отдает два электрона с внешнего 4s-подуровня, так как конфигурация с полностью заполненным 3d-подуровнем ($3d^{10}$) является устойчивой. Поэтому для цинка характерна и высшая степень окисления +2.

Ответ: Элемент – Цинк (Zn). Положение: 4-й период, 12-я группа (IIB). Высшая степень окисления: +2.