Строение атома полония
Общие сведения о строении атома полония
Относится к элементам p-семейства. Металл. Обозначение – Po. Порядковый номер – 84. Относительная атомная масса – [210] а.е.м.
Электронное строение атома полония
Атом полония состоит из положительно заряженного ядра (+84), внутри которого есть 84 протона и 126 нейтронов, а вокруг, по шести орбитам движутся 84 электрона.
Рис.1. Схематическое строение атома полония.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
+84Po)2)8)18)32)18)6;
1s22s22p63s23p63d104s24p64f145s25p65d106s26p4.
На внешнем электронном уровне атома висмута находится 6 электронов, которые являются валентными (расположены на 6s- и 6р- подуровнях). Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Валентные электроны атома полония можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), ml (магнитное) и s (спиновое):
Подуровень |
n |
l |
ml |
s |
s |
6 |
0 |
0 |
+1/2 |
s |
6 |
0 |
0 |
-1/2 |
p |
6 |
1 |
-1 |
+1/2 |
p |
6 |
1 |
0 |
+1/2 |
p |
6 |
1 |
+1 |
+1/2 |
p |
6 |
1 |
-1 |
-1/2 |
Для полония характерно наличие возбужденного состояния за счет вакантных орбиталей 6d-подуровня:
Примеры решения задач
Задание | Относительная атомная масса полония равна 208,9824.Природный полоний состоит из двух стабильных изотопов: 209Pо и 208Pо. Рассчитайте молярную долю каждого изотопа в природном полонии. |
Решение | Изотопы – это атомы одного и того же химического элемента, имеющие разные массовые числа (одинаковое число протонов, но разное – нейтронов). Примем за х число атомов изотопа полония209Pо в каждых ста атомах природного полония, тогда число атомов изотопа 208Pо будет равно (100-х). Масса атомов изотопа 209Pо будет равна 209x, а 208Pо – 208×(100-х). Составим уравнение:
209x + 208×(100-х) = 208,9824×100%. Найдем х: 209x + 20800 — 208x = 20898,24; х = 98,24. Значит содержание изотопа 209Pо в природном полонии равно 98,24%. Тогда, содержание изотопа 208Pо: 100-98,24 = 1,76%. |
Ответ | Содержание изотопа 209Pо в природном полонии равно 98,24%, а 208Pо–1,76%. |
Задание | Составьте электронные и электронно-графические формулы атомов хлора и марганца. Укажите их сходство и различие. Определите для этих атомов высшую и низшую степени окисления. Напишите формулы высших оксидов этих элементов и соответствующих им гидроксидов. Укажите свойства гидроксидов. |
Ответ | Хлор:
+17Cl)2)8)7; 1s22s22p63s23p5. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид: Марганец: +25 Mn)2)8)13)2; 1s22s22p63s23p63d54s2. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид: Хлор и марганец имеют одинаковое количество электронов на внешней электронной оболочке – 7, поэтому они находятся в одной группе Периодической таблицы Д.И. Менделеева — VII. Высшая валентность, так же как и степень окисления определяются по номеру группы, следовательно равны VII и +7, соответственно. Низшая валентность для атома хлора равна I, а степень окисления -1; марганца – II и +2, соответственно. Высшие оксиды имеют формулы Cl2O7 и Mn2O7, а соответствующие им гидроксиды HMnO4 и HClO4, они проявляют кислотные свойства. |