Для ответа на данный вопрос, нам необходимы знания о структуре атома и его электронной конфигурации.
Атомы состоят из центрального ядра, которое содержит протоны и нейтроны, и облака электронов, которые обращаются вокруг ядра на энергетических уровнях или оболочках.
Каждое энергетическое уровни представляет собой оболочку, которая имеет определенное количество подуровней. Каждый подуровень имеет фиксированное количество орбиталей, и каждая орбиталь может содержать до 2 электронов.
В электронной конфигурации атома, электроны обозначаются в виде чисел и букв. Также обозначаются принципные квантовые числа, такие как главное квантовое число (n), орбитальное квантовое число (l), магнитное квантовое число (m) и спиновое квантовое число (s).
Теперь давайте проанализируем варианты ответов:
а) 2; 8; 15; 2 - Это неправильный ответ, так как сумма электронов в электронной конфигурации превышает общее количество электронов в атоме элемента 1 подгруппы основной подгруппы.
б) 2; 8; 18; 5 - Это также неправильный ответ, так как сумма электронов в электронной конфигурации превышает общее количество электронов в атоме элемента 1 подгруппы основной подгруппы.
в) 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1 - Это правильный ответ. "1s^2" означает, что первая оболочка (самый ближний к ядру уровень) содержит 2 электрона (каждая орбиталь на этом уровне может содержать только 2 электрона). "2s^2" означает, что вторая оболочка содержит 8 электронов (2 электрона в s-орбитале). "2p^6" означает, что вторая оболочка также содержит 6 электронов в p-орбиталях. Напоследок, "3s^2 3p^1" означает, что третья оболочка содержит 3 электрона (2 электрона в s-орбитале и 1 электрон в p-орбитале).
г) 1s^2 2s^1 - Это неправильный ответ, так как сумма электронов в электронной конфигурации не соответствует общему количеству электронов в атоме элемента 1 подгруппы основной подгруппы.
Таким образом, правильный ответ на данный вопрос - вариант в) 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1.
1) Атомы углерода и кремния имеют:
- одинаковое число валентных электронов
- обоснование/пояснение: Атом углерода имеет электронную конфигурацию 1s2 2s2 2p2, следовательно, у него 4 валентных электрона. Кремний находится в той же группе, что и углерод, и его электронная конфигурация 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2, что также даёт 4 валентных электрона.
2) К элементам подгруппы углерода соответствует высший оксид состава:
- ЭО2
- обоснование/пояснение: Высший оксид состава - это оксид с наибольшей степенью окисления элемента. Углерод имеет четыре возможные степени окисления: -4 (в метане), -2 (в CO2), 0 (в алмазе) и +4 (в CO2). Оксид углерода, в котором углерод имеет +4 степень окисления, обозначается как CO2.
3) Неметаллические свойства увеличиваются в ряду:
- C, Si, Ge
- обоснование/пояснение: Неметаллы обычно имеют высокую электроотрицательность и высокое значение электронного аффинитета. В данном ряду электроотрицательность углерода, кремния и германия увеличивается, и поэтому их неметаллические свойства также увеличиваются.
4) Оцените справедливость суждений:
- А. Алмаз и графит являются аллотропными модификациями углерода.
- Б. Алмаз и графит имеют различное строение кристаллической решетки.
- обоснование/пояснение: Верны оба суждения. Аллотропные модификации - это различные формы одного элемента в разных кристаллических структурах. Алмаз и графит являются аллотропными модификациями углерода. У алмаза и графита различное строение кристаллической решетки, что обуславливает их различные физические свойства.
5) Углерод проявляет восстановительные свойства в реакции:
- С + 2Н2 = СН4
- обоснование/пояснение: Восстановительные свойства углерода проявляются при его способности присоединять водород к своей структуре. В данной реакции углерод присоединяет 2 молекулы водорода и образует метан (СН4).
6) Наименьшую степень окисления углерод проявляет в соединении:
- СН4
- обоснование/пояснение: Степень окисления углерода определяется по формуле соединения. В метане (СН4) углерод имеет степень окисления -4, что является наименьшим значением в данном списке соединений.
8) Углекислый газ реагирует с каждым из веществ:
- вода и оксид фосфора (V)
- обоснование/пояснение: В реакции с водой углекислый газ образует угольную кислоту (H2CO3). В реакции с оксидом фосфора (V) образуется соединение PF5.
9) Краткое ионное уравнение Ca2+ + CO32- = CaCO3 соответствует реакции между:
- Ca(ОН)2 и CO2
- обоснование/пояснение: Реакция между гидроксидом кальция (Ca(ОН)2) и углекислым газом (CO2) приводит к образованию карбоната кальция (CaCO3).
10) Карбонаты можно отличить от других солей действием:
- соляной кислоты
- обоснование/пояснение: Карбонаты реагируют с соляной кислотой, образуя пузырьки газа - углекислого газа (CO2).
11) Уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
- CaCO3 → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2
- обоснование/пояснение:
- CaCO3 распадается при нагревании и образует CaO (оксид кальция).
- CaO реагирует с водой и образует Ca(OH)2 (гидроксид кальция).
- Ca(OH)2 взаимодействует с углекислым газом и образует CaCO3 (карбонат кальция).
- CaCO3 реагирует с углекислым газом и образует Ca(HCO3)2 (водорастворимый карбонат кальция).
Атомы состоят из центрального ядра, которое содержит протоны и нейтроны, и облака электронов, которые обращаются вокруг ядра на энергетических уровнях или оболочках.
Каждое энергетическое уровни представляет собой оболочку, которая имеет определенное количество подуровней. Каждый подуровень имеет фиксированное количество орбиталей, и каждая орбиталь может содержать до 2 электронов.
В электронной конфигурации атома, электроны обозначаются в виде чисел и букв. Также обозначаются принципные квантовые числа, такие как главное квантовое число (n), орбитальное квантовое число (l), магнитное квантовое число (m) и спиновое квантовое число (s).
Теперь давайте проанализируем варианты ответов:
а) 2; 8; 15; 2 - Это неправильный ответ, так как сумма электронов в электронной конфигурации превышает общее количество электронов в атоме элемента 1 подгруппы основной подгруппы.
б) 2; 8; 18; 5 - Это также неправильный ответ, так как сумма электронов в электронной конфигурации превышает общее количество электронов в атоме элемента 1 подгруппы основной подгруппы.
в) 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1 - Это правильный ответ. "1s^2" означает, что первая оболочка (самый ближний к ядру уровень) содержит 2 электрона (каждая орбиталь на этом уровне может содержать только 2 электрона). "2s^2" означает, что вторая оболочка содержит 8 электронов (2 электрона в s-орбитале). "2p^6" означает, что вторая оболочка также содержит 6 электронов в p-орбиталях. Напоследок, "3s^2 3p^1" означает, что третья оболочка содержит 3 электрона (2 электрона в s-орбитале и 1 электрон в p-орбитале).
г) 1s^2 2s^1 - Это неправильный ответ, так как сумма электронов в электронной конфигурации не соответствует общему количеству электронов в атоме элемента 1 подгруппы основной подгруппы.
Таким образом, правильный ответ на данный вопрос - вариант в) 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1.
1) Атомы углерода и кремния имеют:
- одинаковое число валентных электронов
- обоснование/пояснение: Атом углерода имеет электронную конфигурацию 1s2 2s2 2p2, следовательно, у него 4 валентных электрона. Кремний находится в той же группе, что и углерод, и его электронная конфигурация 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2, что также даёт 4 валентных электрона.
2) К элементам подгруппы углерода соответствует высший оксид состава:
- ЭО2
- обоснование/пояснение: Высший оксид состава - это оксид с наибольшей степенью окисления элемента. Углерод имеет четыре возможные степени окисления: -4 (в метане), -2 (в CO2), 0 (в алмазе) и +4 (в CO2). Оксид углерода, в котором углерод имеет +4 степень окисления, обозначается как CO2.
3) Неметаллические свойства увеличиваются в ряду:
- C, Si, Ge
- обоснование/пояснение: Неметаллы обычно имеют высокую электроотрицательность и высокое значение электронного аффинитета. В данном ряду электроотрицательность углерода, кремния и германия увеличивается, и поэтому их неметаллические свойства также увеличиваются.
4) Оцените справедливость суждений:
- А. Алмаз и графит являются аллотропными модификациями углерода.
- Б. Алмаз и графит имеют различное строение кристаллической решетки.
- обоснование/пояснение: Верны оба суждения. Аллотропные модификации - это различные формы одного элемента в разных кристаллических структурах. Алмаз и графит являются аллотропными модификациями углерода. У алмаза и графита различное строение кристаллической решетки, что обуславливает их различные физические свойства.
5) Углерод проявляет восстановительные свойства в реакции:
- С + 2Н2 = СН4
- обоснование/пояснение: Восстановительные свойства углерода проявляются при его способности присоединять водород к своей структуре. В данной реакции углерод присоединяет 2 молекулы водорода и образует метан (СН4).
6) Наименьшую степень окисления углерод проявляет в соединении:
- СН4
- обоснование/пояснение: Степень окисления углерода определяется по формуле соединения. В метане (СН4) углерод имеет степень окисления -4, что является наименьшим значением в данном списке соединений.
7) Оксид углерода (IV) является:
- кислотным
- обоснование/пояснение: Оксид углерода (IV) образует кислоту - угольную кислоту (H2CO3), обладающую кислотными свойствами.
8) Углекислый газ реагирует с каждым из веществ:
- вода и оксид фосфора (V)
- обоснование/пояснение: В реакции с водой углекислый газ образует угольную кислоту (H2CO3). В реакции с оксидом фосфора (V) образуется соединение PF5.
9) Краткое ионное уравнение Ca2+ + CO32- = CaCO3 соответствует реакции между:
- Ca(ОН)2 и CO2
- обоснование/пояснение: Реакция между гидроксидом кальция (Ca(ОН)2) и углекислым газом (CO2) приводит к образованию карбоната кальция (CaCO3).
10) Карбонаты можно отличить от других солей действием:
- соляной кислоты
- обоснование/пояснение: Карбонаты реагируют с соляной кислотой, образуя пузырьки газа - углекислого газа (CO2).
11) Уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
- CaCO3 → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2
- обоснование/пояснение:
- CaCO3 распадается при нагревании и образует CaO (оксид кальция).
- CaO реагирует с водой и образует Ca(OH)2 (гидроксид кальция).
- Ca(OH)2 взаимодействует с углекислым газом и образует CaCO3 (карбонат кальция).
- CaCO3 реагирует с углекислым газом и образует Ca(HCO3)2 (водорастворимый карбонат кальция).