Для элементов, атомы которых образуют молекулу (см. ваш вариант в табл.2). 25. Напишите электронные формулы, подчеркните валентные (формирующие) электроны и определите электронное семейство. (Решение → 33629)

Заказ №38834

Для элементов, атомы которых образуют молекулу (см. ваш вариант в табл.2). 25. Напишите электронные формулы, подчеркните валентные (формирующие) электроны и определите электронное семейство. 26. Укажите квантовые числа для валентных электронов. 27. Расположите валентные электроны по энергетическим ячейкам и определите валентность в невозбужденном и возбужденном состояниях. 28. Объясните связь электронного строения элементов с их положением в периодической системе элементов (период, группа, подгруппа). 29. Определите степени окисления элементов в молекуле. 30. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства элементов с данной степенью окисления на основании их электронных формул.

Решение:

В молекулу сероводорода PCl3входят атомы водорода и серы. 1. ФОСФОР 1.1 Электронная формула Фосфор (лат. Phosphorus) P – химический элемент V группы периодической системы Менделеева атомный номер 15, атомная масса 30,973762(4). Рассмотрим строение атома фосфора. На наружном энергетическом уровне атома фосфора находятся пять электронов. Графически это выглядит так: 1s 22s 22p 63s 23p 33d 0 Формирующим электроном является тот, который последним заполняет орбитали атома. У фосфора – это р-электрон. По названию подуровня формирующего электрона определяется тип элемента. Поэтому фосфор относится к р-элементам. 1.2 Квантовые числа валентных электронов Главное квантовое число n принимает значения 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7, соответствующие электронным уровням (слоям) К, L, M, N, О, Р и Q и совпадает с номером периода в котором находится элемент. В данном случае n=3. Орбитальное (побочное, азимутальное) квантовое число l принимает значения в зависимости от числа n: l = (n – 1). В данном случае n = 1, то l = 2; Число l характеризует подуровень (подслой). 290 Подуровень – пространство, где расположены электроны с определенными n и l. Подуровни данного уровня обозначаются в зависимости от числа l: s – если l = 0, p – если l = 1, d – если l = 2, f – если l = 3. Подуровни данного атома обозначаются в зависимости от чисел n и l, в нашем случае 3s 2 3р3 так как (п = 3, l = 2). Магнитное квантовое число m1 характеризует ориентацию орбитального магнитного момента, равного l, в пространстве относительно внешнего магнитного поля и принимает значения: – l,…-1, 0, 1,…l, т. е. всего (2l + 1) значение. В данном случае l = 2, то m1 =-2,-1, 0,1,2 Орбиталь (часть подуровня) – пространство, где расположены электроны (не более двух) с определенными n, l, m1. Подуровень содержит 2l+1 орбиталь. Магнитное спиновое число ms характеризует ориентацию собственного магнитного момента электрона s, равного ½, относительно внешнего магнитного поля и принимает два значения: +½ и _½. 1.3. Распределение электронов по квантовым ячейкам Для формирующего электрона, находящегося на 1s - подуровне, главное квантовое число равно 1, орбитальное (побочное) квантовое число (s-подуровня) l=0. Чтобы определить магнитное квантовое число ml и спиновое квантовое число ms , составим графическую схему заполнения р - подуровня: 3s 3p На подуровне 3s суммарный спиновой момент электронов равен ms     1 2 1 2 0   , а на подуровне 3р он составляет ms=3(1/2)=1+1/2 Из схемы определяем: ms=1+1/2 Валентность фосфора в возбужденном состоянии равна 5. 3 s 3p 3d 1.4. Связь электронного строения элементов с их положением в периодической системе элементов (период, группа, подгруппа). Главное квантовое число n равно номеру периода элемента в периодической системе, в данном случае: фосфор находится в 3 периоде и имеет главное квантовое число 3. Число валентных электронов равно номеру группы, в которой находится элемент. В данном случае для фосфора: фосфор имеет 5 валентных электронов и находится в V группе периодической системы. 1.5 Степень окисления элементов в молекуле. Степень окисления выражают числом частично или полностью смещенных электронов от одного атома к другому в их соединении. Если атом отдал электроны, его степени окисления приписывается знак “+”, а если атом принял электроны, то знак “-”. Возможна и нулевая степень окисления атома в 291 молекуле, если электроны никуда не смещались или число отданных и принятых электронов одинаково. Степень окисления фосфора в его соединении с хлором PCl3 в данном случае равна +3.