Строение атома фосфора

Фосфор ( $P$) — химический элемент V группы (15-й группы по современной классификации) 3-го периода периодической системы Д. И. Менделеева. Его порядковый номер — 15, а относительная атомная масса составляет примерно 30,974. 1. Состав атомного ядра Ядро атома фосфора состоит из нуклонов — протонов и нейтронов.

• Количество протонов ( $Z$): равно порядковому номеру элемента, то есть 15. Определяет положительный заряд ядра ( $\mathrm{+15}$). Количество электронов: в нейтральном атоме равно числу протонов — 15. Количество нейтронов ( $N$): вычисляется как разность между массовым числом ( $A$) и порядковым номером ( $Z$). Для наиболее стабильного изотопа ${}^{31}P$:
  $N=31-15=16$

2. Электронное строение Электроны в атоме фосфора распределены по трем энергетическим уровням, так как элемент находится в 3-м периоде.

• Распределение по уровням: $2,8,5$. Электронная конфигурация: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^3$. Валентные электроны: Фосфор имеет 5 электронов на внешнем (третьем) слое. Именно они определяют химические свойства элемента.

3. Электронно-графическая схема (внешний уровень) На внешнем энергетическом уровне ( $3$-й уровень) электроны располагаются следующим образом:

• 3s-подуровень: 2 электрона (спаренная электронная пара).
• 3p-подуровень: 3 электрона (неспаренные, согласно правилу Хунда занимают три разные орбитали).

Графически это выглядит так: 3p 3s 4. Валентные возможности и степени окисления Фосфор — типичный неметалл. Благодаря строению своего внешнего уровня, он может проявлять различные валентные состояния:

• Основное состояние: Имеет 3 неспаренных электрона на $3p$-подуровне. Валентность равна III. Степень окисления в соединениях с металлами и водородом — -3 (например, $P{H}_3$), с более электроотрицательными элементами — +3 (например, $PC{l}_3$). Возбужденное состояние: У фосфора на третьем уровне есть свободный $3d$-подуровень. При получении энергии один электрон с $3s$-орбитали переходит на $3d$-орбиталь.
  • Конфигурация возбужденного атома: $\mathrm{.}\mathrm{.}.3s^{1}3p^{3}3d^1$. Количество неспаренных электронов увеличивается до 5. Валентность становится равна V, а степень окисления — +5 (например, $P_2{O}_5$, $H_{3}P{O}_4$).

5. Резюме характеристик

Я могу составить для вас таблицу сравнения свойств фосфора с его соседями по группе (азотом) или периоду (кремнием и серой). Хотите, чтобы я это сделал?