Задача №9

По сокращённой электронной формуле … 3d¹⁰/ 4s² 4p⁴ определите химический элемент и прогнозируйте:

а) металл или неметалл?

б) какие кислоты и соли образует этот элемент?

в) какова ковалентность этого элемента в невозбуждённом состоянии и возбуждённом состоянии?

Ответы:

а) это элемент №34 – селен (Se).

p – элемент, неметалл ; расположен в 4 периоде VI A группе.

б) Se⁰ … 4s² 4p⁴ + 2e ^-  Se^{- 2} … 4s² 4p⁶

Селен образует селеноводородную кислоту H₂⁺Se^-2 , её соли ─ селениды, например, Na₂Se.

Se⁰ … 4s² 4p⁴ – 4e ^-  Se⁺⁴ … 4s² 4p⁰

Селен образует оксид SeO₂ и соответствующую кислоту:

SeO₂ + H₂O  H₂SeO_3.

Селенистая кислота, её соли – селениты, например, Na₂SeO₃ ─ селенит натрия.

Se⁰ … 4s² 4p⁴ – 6e ^-  Se⁺⁶ … 4s⁰ 4p⁰

Селен образует оксид SeO₃ и соответствующую кислоту:

SeO₃ + H₂O  H₂SeO₄

Селеновая кислота, её соли – селенаты. H₂SeO₄ – селенат натрия.

в) ковалентность в невозбуждённом состоянии

Se⁰ = 2: Se …4s² 4p⁴ 4d⁰

Сокращенная энергетическая диаграмма:

							d
			p
	s			
4	

Это значит, что Se может образовать в соединениях две ковалентные химические связи. Например, H₂Se;

H

Se

H

Ковалентность в возбуждённом состоянии Se^*=4: …4s² 4p³ 4d¹

							d
			p		
	s			
4	

Ковалентность в возбуждённом состоянии Se^** = 6: …4s¹ 4p³ 4d²

							d
			p			
	s			
4	

Это значит, что Se в возбуждённом состоянии может образовать в соединениях 4 или 6 ковалентных связей.

Задача №10

Почему Cl образует оксиды Cl₂O; Cl₂O₃; Cl₂O₅; Cl₂O₇ , а его электронный аналог F образует только оксид F₂O ?

Ответ: атом Cl имеет валентные подуровни 3s² 3p⁵ 3d⁰ (т.е. свободный подуровень 3d⁰ ), за счёт этого возможно распаривание валентных 3s и 3p атомных орбиталей и увеличение ковалентности хлора в возбуждённом состоянии..

Атом F … 2s² 2p⁵ не имеет свободных валентных подуровней, поэтому его ковалентность постоянная величина равная 1.