C1. Дайте характеристику элементу с Z = 14 (Приложение 3, пункты I (1–5), II (1–4), II (6–7), III (1–3), IV (1–3), V (1–2)). Запишите схему строения его иона Si⁴⁺.

Элемент с Z = 14 — кремний Si.

I. Положение элемента в периодической системе:

1. Порядковый номер — 14, название — кремний, символ — Si.
2. Третий период, большой.
3. Третий ряд.
4. 14-я группа, главная подгруппа (IVA).
5. Относительная атомная масса Aᵣ(Si) ≈ 28.

II. Строение атома:

1. Заряд ядра атома — +14.
2. В нейтральном атоме: 14 протонов, примерно 14 нейтронов, 14 электронов. Число нейтронов указано для наиболее распространённого изотопа ²⁸Si.
3. Распределение электронов по энергетическим уровням: 2, 8, 4.
4. Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p².
5. Кремний — неметалл, обладающий некоторыми промежуточными свойствами; в школьной классификации относится к неметаллам.

Схема образования иона: Si − 4e⁻ → Si⁴⁺.

Атом кремния имеет распределение электронов 2, 8, 4. При образовании иона Si⁴⁺ он отдаёт четыре электрона, поэтому электронная оболочка иона: 2, 8.

III. Формулы соединений:

1. Летучее водородное соединение: SiH₄.
2. Оксид: SiO₂.
3. Гидроксид: Si(OH)₄; соответствующая ему слабая кремниевая кислота обычно записывается как H₂SiO₃.

IV. Химический характер соединений и его доказательство:

Оксид SiO₂ имеет кислотный характер:

SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O.

Кремниевая кислота также проявляет кислотные свойства:

H₂SiO₃ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + 2H₂O.

Следовательно, соединения кремния в высшей степени окисления преимущественно имеют кислотный характер.

V. Сравнение свойств с соседями:

1. По периоду: слева от кремния находится Al, справа — P. Кремний менее металлический, чем Al, но более металлический, чем P. Неметаллические свойства изменяются противоположно: у Si они сильнее, чем у Al, но слабее, чем у P.
2. По группе: выше находится C, ниже — Ge. Кремний более металлический, чем C, и менее металлический, чем Ge. Неметаллические свойства у Si сильнее, чем у Ge, но слабее, чем у C.

Ответ: Si⁴⁺: 14 протонов, примерно 14 нейтронов, 10 электронов; электронная схема иона — 2, 8.