Формула высшего оксида соответствует номеру элемента R2O5: A)15; B)11; C)14; D)34;

Решение данного задания достаточно простое. Для нахождения правильного ответа, понадобится лишь взглянуть в периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева. Сразу же под седьмым периодом этой таблицы, приведены формулы высших оксидов, характерных для каждой группы элементов периодической системы.

Находим формулу высшего оксида R₂O₅, указанную в условии задачи. Как видно из таблицы Д.И. Менделеева, в пятой группе расположен элемент №15, под названием фосфор. Это и есть правильный ответ.

Остальные же элементы, указанные в задаче расположены в других группах:

• под №11 в таблице значится щелочной металл натрий, для которого характерен высший оксид Na₂O;
• под №14 в таблице указан неметалл кремний, который образует высший оксид SiO₂;
• номер 34 относится к элементу селену, способному образовывать высший оксид SeO₃.

Взаимосвязь структуры и свойств фосфора

Разберемся, почему же именно фосфор образует этот высший оксид. Итак, искомый в задании фосфор имеет заряд ядра (+15) и пятнадцать электронов, каждый с зарядом (-1), которые вращаются вокруг ядра его атома.

Поскольку фосфор расположен в третьем периоде таблицы Менделеева – электроны в его атоме размещаются, образуя 3 энергетических уровня. Причем, на первом уровне имеется 2 спаренных электрона, на втором уровне электронов 8, а вот третий слой не завершен:

15-2-8=5 электронов.

На третьем слое максимально может размещаться 8 электронов. У атома фосфора же их лишь пять. Значит, до полного завершения третьего энергетического уровня, фосфору не достает еще трех электронов, которые он может забрать у атомов других химических элементов.

Однако, взаимодействуя с более сильным, чем он сам, окислителем, фосфор вполне может отдать его атомам все пять валентных электронов, как и происходит в случае с кислородом.

Уравнение реакции

Образование высшего оксида фосфора происходит так:

4Р⁰ + 5О⁰₂ → 2Р⁺⁵₂О^-2₅.

Как видно из уравнения реакции, четыре атома фосфора отдают двум атомам кислорода 20 электронов:

4Р⁰ -20е^- → 4Р⁺⁵;

5О⁰₂ + 20е^- → 10 О^-2.

В высшем оксиде элемент проявляет свою высшую валентность, которая равна номеру группы. Если формула высшего оксида — R2O5, то валентность элемента в нем равна 5, значит, нам нужно искать элемент 5 группы периодической системы элементов. А) № 15 — P (фосфор), расположен в 5 группе; Б) № 11 — Na (натрий), расположен в 1 группе; В) № 14 — Si (кремний), расположен в 4 группе; Г) № 34 — Se (селен), расположен в 6 группе.