В таблице Менделеева кислород находится во втором периоде шестой группы, порядковый номер 8. Это означает, что у него всего имеется 8 электронов и 2 энергетических уровня, на которых эти электроны располагаются.
На первом уровне (который ближе к ядру атома) два S-электрона, а на втором (внешнем) - два S и четыре Р-электрона.
Валентность элемента зависит от числа неспаренных электронов, которые находятся на внешнем уровне. У кислорода их будет всего два.
Рассмотрим строение внешнего уровня атома кислорода. На нем всего 6 электронов.
Два S-электрона находятся в паре на S-подуровне, на нем может поместиться всего два электрона, вот они его и заняли.
На Р-подуровне может поместиться максимум 6 электронов на трех орбиталях. У кислорода 4 электрона. Два из них заняли одну орбиталь, образуя пару. А два распределились каждый на своей орбитали, то есть остались неспаренными.
Так как валентность зависит от числа неспаренных электронов, а у кислорода их два, то и валентность кислорода будет равна 2.
Валентность кислорода не может равняться 6, так как у него отсутствует d-уровень, на который могли бы перейти электроны, разрушив пары и став неспаренными. В отличие от кислорода, все остальные элементы 6 группы, начиная с 3 периода, имеют d-уровни, на которые могут переходить электроны. Поэтому у всех остальных элементов высшая валентность может равняться 6.
. По следствию из закона Гесса:
∆ Н 0р = ∑ ∆ Н 0прод — ∑∆ Н 0исход
∆ Н 0р = (∆ Н 0 СН4 + 2 ∆ Н 0 Н2O) — (∆ Н 0 СO2 + 4 ∆ Н 0 Н2) =
= (-74,85) + 2*(-285,84) – (-393,51) – 4*0 = — 253,02 кДж
2. 2. ∆ S0р = ∑ S 0прод — ∑ S 0исход
∆ S0р = (186,19 + 2*69,94) — (213,65 +4* 130,59) = 326,07 — 736,01 =
= — 409,94 Дж/ К
2. ∆G298 = ∆ Н 0298 — Т *∆ S 0298 = -253,02 – 298*(-409, 94/1000) =
= -253,02 + 122,16 = — 130,86 кДж
ответ: ∆Gреакц < 0 , следовательно, при стандартных условиях реакция протекать будет.
