Чтобы разобраться в отличиях между атомами азота и фосфора, начнем с изучения их электронного строения.
Электронное строение:
- Азот (N) имеет атомный номер 7, следовательно, у него 7 электронов. Его электронное строение: 1s² 2s² 2p³. Это означает, что на внешнем (втором) электронном слое у азота 5 электронов (2s² + 3p³).
- Фосфор (P) имеет атомный номер 15, т.е. 15 электронов. Его электронное строение: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³. На внешнем (третьем) электронном слое у фосфора 5 электронов (3s² + 3p³).
Максимальная валентность:
- Максимальная валентность азота равна 5, что достигается за счет использования всех трех p-электронов и двух s-электронов.
- Максимальная валентность фосфора также равна 5. Он может образовывать связи, используя свои 5 внешних электронов.
Неспаренные электроны:
- У азота на внешнем электронном слое 3 неспаренных электрона (в 2p³).
- У фосфора также 3 неспаренных электрона (в 3p³).
Количество электронных слоев:
- У азота 2 электронных слоя (1s и 2s).
- У фосфора 3 электронных слоя (1s, 2s и 3s).
Степень окисления:
- Максимальная степень окисления для азота в основном состоянии также равна +5.
- Высшая возможная степень окисления для фосфора в основном состоянии также равна +5.
Теперь мы можем выбрать правильные утверждения, касающиеся отличий атома азота от атома фосфора:
- "имеет пять электронов на внешнем электронном слое" — неверно (оба имеют по 5).
- "максимальная валентность равна" — не указано, равна для обоих 5, но зависит от контекста.
- "в основном состоянии имеет три неспаренных электрона на внешнем электронном слое" — верно для обоих, но не является отличием.
- "имеет два электронных слоя" — верно только для азота (отличие).
- "исходя из электронного строения атома, высшая возможная степень окисления равна" — не является явным отличием.
Таким образом, единственным правильным вариантом, который точно указывает на отличие между атомами азота и фосфора, является:
"имеет два электронных слоя" (это относится только к азоту и является отчетливым отличием от фосфора, у которого три электронных слоя).