Реши задание на изображении
Краткий ответ
Фосфор \(P\) — неметалл, 3-й период, 15-я группа (VА), электронная схема \(2,8,5\). Степени окисления: \(-3,+3,+5\). Высший оксид — \(P_2O_5\), соответствующая кислота — \(H_3PO_4\).
Калий \(K\) — металл, 4-й период, 1-я группа (IA), электронная схема \(2,8,8,1\). Степень окисления только \(+1\). Высший оксид — \(K_2O\), соответствующий гидроксид — \(KOH\).
1. Характеристика элементов
а) Фосфор
- Символ: \(P\), порядковый номер \(15\), \(A_r\approx31\).
- 3-й период, 15-я группа (VА), главная подгруппа.
- Электронная формула:
\[ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^3 \]
Электронная схема по слоям: \(2,8,5\).
- На внешнем уровне 5 электронов, поэтому фосфор — неметалл.
- Валентности: III и V.
- Степени окисления: \(-3,+3,+5\).
- Высший оксид:
\[ P_2O_5 \]
Это кислотный оксид. Соответствующая кислота:
\[ P_2O_5+3H_2O\rightarrow2H_3PO_4 \]
- Водородное соединение:
\[ PH_3 \]
Фосфор образует несколько аллотропных модификаций: белый, красный и чёрный фосфор.
б) Калий
- Символ: \(K\), порядковый номер \(19\), \(A_r\approx39\).
- 4-й период, 1-я группа (IA), главная подгруппа.
- Электронная формула:
\[ 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1 \]
Электронная схема по слоям: \(2,8,8,1\).
- На внешнем уровне 1 электрон:
\[ K^0-e^-\rightarrow K^+ \]
Поэтому калий — активный металл.
- Валентность — I.
- Степень окисления — \(+1\).
- Высший оксид:
\[ K_2O \]
Это основной оксид. Соответствующий гидроксид:
\[ KOH \]
Калий реагирует с водой:
\[ 2K+2H_2O\rightarrow2KOH+H_2\uparrow \]
2. Характерные реакции
а) Свойства \(MgO\) и \(SO_3\)
\(MgO\) — основный оксид:
\[ MgO+H_2O\rightarrow Mg(OH)_2 \]
\[ MgO+SO_3\rightarrow MgSO_4 \]
\[ MgO+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2O \]
\(SO_3\) — кислотный оксид:
\[ SO_3+H_2O\rightarrow H_2SO_4 \]
\[ SO_3+2NaOH\rightarrow Na_2SO_4+H_2O \]
б) Свойства \(Mg(OH)_2\) и \(H_2SO_4\)
\(Mg(OH)_2\) — нерастворимое основание:
\[ Mg(OH)_2+H_2SO_4\rightarrow MgSO_4+2H_2O \]
\[ Mg(OH)_2+CO_2\rightarrow MgCO_3\downarrow+H_2O \]
При нагревании:
\[ Mg(OH)_2\xrightarrow{\Delta}MgO+H_2O \]
\(H_2SO_4\) реагирует с основными оксидами, основаниями, солями и металлами:
\[ MgO+H_2SO_4\rightarrow MgSO_4+H_2O \]
\[ H_2SO_4+2NaOH\rightarrow Na_2SO_4+2H_2O \]
\[ H_2SO_4+BaCl_2\rightarrow BaSO_4\downarrow+2HCl \]
Для разбавленной кислоты:
\[ Zn+H_2SO_4\text{(разб.)}\rightarrow ZnSO_4+H_2\uparrow \]
Ионные уравнения
В полной ионной форме сильные растворимые электролиты записывают в виде ионов, а осадки, воду, газы и нерастворимые вещества оставляют целыми.
1. Реакция \(MgO\) с соляной кислотой
Полное ионное:
\[ MgO+2H^++2Cl^-\rightarrow Mg^{2+}+2Cl^-+H_2O \]
Сокращённое ионное:
\[ MgO+2H^+\rightarrow Mg^{2+}+H_2O \]
2. Реакция \(SO_3\) со щёлочью
Полное ионное:
\[ SO_3+2Na^++2OH^-\rightarrow2Na^++SO_4^{2-}+H_2O \]
Сокращённое ионное:
\[ SO_3+2OH^-\rightarrow SO_4^{2-}+H_2O \]
3. Нейтрализация \(Mg(OH)_2\)
Полное ионное:
\[ Mg(OH)_2+2H^++SO_4^{2-} \rightarrow Mg^{2+}+SO_4^{2-}+2H_2O \]
Сокращённое ионное:
\[ Mg(OH)_2+2H^+\rightarrow Mg^{2+}+2H_2O \]
4. Нейтрализация серной кислоты
Полное ионное:
\[ 2H^++SO_4^{2-}+2Na^++2OH^- \rightarrow2Na^++SO_4^{2-}+2H_2O \]
Сокращённое ионное:
\[ H^++OH^-\rightarrow H_2O \]
5. Реакция с хлоридом бария
Полное ионное:
\[ 2H^++SO_4^{2-}+Ba^{2+}+2Cl^- \rightarrow BaSO_4\downarrow+2H^++2Cl^- \]
Сокращённое ионное:
\[ Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow \]
Проверка: в уравнениях совпадает число атомов каждого элемента, а в ионных уравнениях совпадают также суммарные заряды.
