Положение элемента калия периодической системе таблица Менделеева и строение его атома

Задача: определить положение калия в периодической системе и построение его атома. Данные: предмет — химия, класс — 9, цель — понять. 1) Положение калия в таблице Менделеева - Символ элемента: K, атомный номер Z = 19. - Группа: 1 (щелочно-металлы, IA). Это означает наличие 1 валентного электрона. - Период: 4. Это указывает на то, что на внешней оболочке заполняется 4-я оболочка. - Блок: s-блок (из-за заполнения s-орбитали на внешнем уровне). - Итого: Калий расположен в четвертом периоде, в первом порядке групп (IV период, IA группа), это щелочной металл. 2) Строение атома калия (пошагово, для 9-го класса) - Общее число электронов в нейтральном атоме равно Z = 19. - Электронная конфигурация заполняется по правилу Aufbau: - 1-я оболочка: 2 электрона (1s^2) - 2-я оболочка: 8 электронов (2s^2 2p^6) - 3-я оболочка: 8 электронов (3s^2 3p^6) - 4-я оболочка: 1 электрон (4s^1) - В записи это можно указать так: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 - Альтернатива для краткости: [Ar] 4s^1 (аргоновая конфигурация предшественника). Это означает, что внешний вид у атома напоминает благородный газ аргон, к которому добавлен один валентный электрон в наружную 4s-оболочку. - Валентный электрон: 1. Поэтому калий относится к щелочным металлам и стремится отдать один электрон, образуя ион K^+. - Строение ядра: в ядре 19 протонов. Число нейтронов зависит от изотопа: - Наиболее распространённый естественный изотоп калия — ^39K: neutron = 39 − 19 = 20. - Другие стабильные изотопы — ^41K (neutron = 22) и редко встречающийся ^40K (neutron = 21, радиотоком). Естественные доли: примерно ^39K ~ 93%, ^41K ~ 7%, ^40K крайне малотоковый и радиоксидный. - Применение этого знания: потому что внешний (валентный) электрон у K один, калий легко образует положительный ион K^+, что характерно для реактивности в водных растворах и щелочных металлов. - Визуальная схема (описание, без рисунка): - Ядро: 19 протонов (+ зондированная часть нейтронами). - Электронные оболочки: 1s^2 на 1-й оболочке; 2s^2 2p^6 на 2-й; 3s^2 3p^6 на 3-й; 4s^1 на 4-й оболочке. - Валентная оболочка: 4s^1 — один внешний электрон. - Коротко о свойстве в периодической системе: положение в группе IA и на периоде 4 объясняет высокую реактивность с водой, низкую первую ионизационную энергию по сравнению с элементами правее в таблице, и tendency к образованию иона K^+. Итого - Положение: Калий — элемент 4-го периода, группа 1, s-блок, щелочной металл. - Строение атома: Z = 19; конфигурация 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1; валентность = 1; в атоме 19 протонов и различное число нейтронов в зависимости от изотопа (наиболее распространён ^39K: 20 нейтронов). - Внешняя оболочка содержит один электрон, поэтому образует K^+ и демонстрирует характерные для щелочных металлов свойства.