Формула оксида элемента 3 периода в высшей валентности ЭО2. Определите этот элемент и охарактеризуйте строение его атома.

Элемент 3-го периода, который образует оксид с формулой ЭО₂ в высшей степени окисления, – это силиций (Si).

Обоснование:

• В 3-м периоде таблицы Менделеева находятся элементы от натрия (Na) до аргона (Ar).

• Возможные высшие степени окисления у них равны номеру группы.

• Формула ЭО₂ соответствует оксиду, где элемент проявляет степень окисления +4.

• Среди элементов 3-го периода +4 проявляют кремний (Si, группа 14), фосфор (P, группа 15), сера (S, группа 16) и хлор (Cl, группа 17).

• Но только у кремния оксид в высшей степени окисления имеет устойчивую формулу SiO₂.

• У фосфора высший оксид P₂O₅, у серы – SO₃, у хлора – Cl₂O₇.

Строение атома кремния:

• Порядковый номер Si = 14.

• Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p².

• На внешнем (третьем) энергетическом уровне находится 4 электрона (2s² и 2p²).

• Это типичный представитель p-элементов, обладает тетраэдрической направленностью связей.

Строение оксида (SiO₂):

• Кремний в степени окисления +4, кислород –2.

• SiO₂ не существует как отдельные молекулы, а образует ковалентную пространственную сетку, в которой каждый атом Si окружён четырьмя атомами O (тетраэдр), а каждый атом O связан с двумя атомами Si.

• Такое строение объясняет высокую твёрдость, тугоплавкость и химическую стойкость кварца и других модификаций диоксида кремния.

Итог: элемент – силиций (Si); его атом имеет электронную конфигурацию [Ne]3s²3p², а оксид SiO₂ обладает ковалентной пространственной кристаллической решёткой.