4. Составьте электронную и электронно-графическую схемы атома химического элемента с атомным номером 15, запишите его электронную конфигурацию, формулы высшего оксида и гидроксида, укажите их кислотно-основный характер. Составьте уравнения реакций, доказывающих их свойства.

Решение:

Химический элемент с атомным номером 15 — это фосфор (P).

1. Электронная конфигурация:

Атом фосфора имеет 15 электронов. Распределение по орбиталям:

\( 1s^22s^22p^63s^23p^3 \)

2. Электронно-графическая схема:

\( \overset{\uparrow\downarrow}{1s} \quad \overset{\uparrow\downarrow}{2s} \quad \overset{\uparrow\downarrow}{\quad 2p \quad} \quad \overset{\uparrow\downarrow}{3s} \quad \overset{\uparrow\quad}{\quad 3p \quad} \)

3. Высший оксид:

У фосфора валентность в высшем оксиде равна номеру группы, которая равна V (3s²3p³ = 5 электронов на внешнем слое). Формула высшего оксида: \( P_2O_5 \) (оксид фосфора(V)).

Кислотно-основный характер:

Оксид фосфора(V) — кислотный оксид.

4. Гидроксид:

Соответствующий гидроксид — фосфорная кислота \( H_3PO_4 \).

Кислотно-основный характер:

Фосфорная кислота — сильная кислота.

5. Уравнения реакций, доказывающих свойства:

а) Реакция кислотного оксида с водой:

\( P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4 \)

б) Реакция кислоты с основанием (взаимодействие фосфорной кислоты со щелочью, например, гидроксидом натрия):

\( H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O \)

в) Реакция кислотного оксида с основным оксидом:

\( P_2O_5 + 6KOH \rightarrow 2K_3PO_4 + 3H_2O \)

Ответ: Электронная конфигурация: \( 1s^22s^22p^63s^23p^3 \). Высший оксид: \( P_2O_5 \) (кислотный). Гидроксид: \( H_3PO_4 \) (кислота).