Номер 1, страница 103 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Дайте характеристику фосфора на основании его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева.

Положение в Периодической системе

Фосфор (химический символ P) — это химический элемент с порядковым номером 15. Он расположен в 3-м малом периоде, V группе, главной подгруппе (VA) Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Относительная атомная масса фосфора составляет $A_r(P) \approx 30,97$.

Строение атома

Атом фосфора состоит из положительно заряженного ядра ($+15$) и 15 электронов, вращающихся вокруг него. Заряд ядра указывает на наличие 15 протонов. Электроны распределены по трём энергетическим уровням. Распределение электронов по слоям: 2, 8, 5. Электронная формула атома фосфора: $1s^22s^22p^63s^23p^3$. На внешнем (валентном) энергетическом уровне находится 5 электронов ($3s^23p^3$), что определяет его химические свойства.

Химические свойства

Поскольку на внешнем уровне находится 5 электронов, фосфор является типичным неметаллом. В химических реакциях он может как принимать электроны, так и отдавать их.

Степени окисления:
- Высшая степень окисления фосфора равна номеру группы: $+5$. Она проявляется в соединениях с более электроотрицательными элементами, например, в оксиде фосфора(V) ($P_2O_5$) и ортофосфорной кислоте ($H_3PO_4$).
- Низшая степень окисления равна (номер группы - 8), то есть $5 - 8 = -3$. Она проявляется в соединениях с менее электроотрицательными элементами, например, в фосфине ($PH_3$) и фосфидах металлов (например, $Ca_3P_2$).
- Фосфор также проявляет промежуточные степени окисления, наиболее характерные из которых 0 (в простом веществе, например, $P_4$) и $+3$ (в оксиде $P_2O_3$ и фосфористой кислоте $H_3PO_3$).

Характер соединений:
- Высший оксид $P_2O_5$ является кислотным оксидом. При взаимодействии с водой он образует соответствующую кислоту — ортофосфорную $H_3PO_4$, которая является кислотой средней силы.
- Летучее водородное соединение — фосфин ($PH_3$). Это ядовитый газ, который, в отличие от аммиака ($NH_3$), проявляет очень слабые основные свойства.

Сравнение с соседними элементами:
- В периоде: Фосфор находится между кремнием (Si) и серой (S). При движении слева направо по периоду неметаллические свойства усиливаются. Следовательно, фосфор является более сильным неметаллом, чем кремний, но более слабым, чем сера. Кислотные свойства их высших оксидов также усиливаются в ряду $SiO_2 < P_2O_5 < SO_3$.
- В группе: Фосфор находится под азотом (N) и над мышьяком (As). При движении сверху вниз по главной подгруппе неметаллические свойства ослабевают. Таким образом, фосфор — менее активный неметалл, чем азот, но более активный, чем мышьяк. Электроотрицательность фосфора ниже, чем у азота, но выше, чем у мышьяка. Кислотные свойства высших оксидов в группе ослабевают.

Ответ: Фосфор (P) — это неметалл, расположенный в 3-м периоде, V группе, главной подгруппе Периодической системы, с атомным номером 15. Его атом имеет 3 электронных слоя, на внешнем из которых находится 5 валентных электронов (конфигурация $3s^23p^3$). Характерные степени окисления: от -3 до +5. Высший оксид ($P_2O_5$) и соответствующий ему гидроксид ($H_3PO_4$) проявляют кислотные свойства. Летучее водородное соединение — фосфин ($PH_3$). По неметаллическим свойствам фосфор уступает азоту и сере, но превосходит кремний и мышьяк.