На основании положения периодической системы дать характеристику элемента с порядковым номером а)17б)40

Краткий ответ

а) Порядковый номер 17 — хлор \(Cl\)

• 3-й малый период;
• 17-я группа, или VII группа главной подгруппы \(VIIA\);
• \(p\)-элемент, неметалл, галоген;
• заряд ядра \(+17\), в нейтральном атоме 17 протонов и 17 электронов;
• распределение электронов по уровням: \(2,\,8,\,7\);
• электронная формула: \([\mathrm{Ne}]3s^2 3p^5\);
• на внешнем уровне 7 электронов, поэтому атом обычно принимает 1 электрон и образует ион \(Cl^-\);
• максимальная степень окисления \(+7\);
• высший оксид: \(Cl_2O_7\), кислотный;
• соответствующая кислота: \(HClO_4\);
• летучее водородное соединение: \(HCl\).

б) Порядковый номер 40 — цирконий \(Zr\)

• 5-й большой период;
• 4-я группа, или IV группа побочной подгруппы \(IVB\);
• \(d\)-элемент, переходный металл;
• заряд ядра \(+40\), в нейтральном атоме 40 протонов и 40 электронов;
• распределение электронов по уровням: \(2,\,8,\,18,\,10,\,2\);
• электронная формула: \([\mathrm{Kr}]4d^2 5s^2\);
• наиболее характерная степень окисления и высшая валентность — \(+4\) и IV;
• высший оксид: \(ZrO_2\), амфотерный;
• соответствующий гидроксид: \(Zr(OH)_4\).

Для циркония типичное летучее водородное соединение по правилам главных подгрупп не составляют: он относится к побочной подгруппе.

Как рассуждать

1. Порядковый номер равен заряду ядра и числу электронов в нейтральном атоме.
2. Номер периода показывает число занятых электронных слоёв:
   • у хлора 3 слоя → 3-й период;
   • у циркония 5 слоёв → 5-й период.
3. По электронной формуле определяют группу и свойства:
   • у хлора 7 внешних электронов → неметалл, главная подгруппа;
   • у циркония участвуют электроны \(5s\) и \(4d\) → переходный металл побочной подгруппы.
4. Формулы оксидов составляют по степени окисления: \[ Cl^{+7} \rightarrow Cl_2O_7, \qquad Zr^{+4} \rightarrow ZrO_2. \]

Проверка

\[ 2+8+7=17, \qquad 2+8+18+10+2=40. \]

Для оксидов сумма степеней окисления равна нулю:

\[ 2\cdot(+7)+7\cdot(-2)=0, \]

\[ (+4)+2\cdot(-2)=0. \]