14. Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 31 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

1. Определение элемента:

Элемент с порядковым номером 31 — это Галлий (Ga).

2. Составление электронной формулы:

Галлий находится в 4 периоде, III группе главной подгруппы. Его электронная формула:

\[ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^1 \]

3. Вывод о принадлежности к металлам/неметаллам:

Галлий находится в III группе главной подгруппы, имеет 3 электрона на внешнем слое (4s²4p¹) и заполненный d-подуровень. Положение в Периодической системе (3-й период, III группа) и наличие свободных d-орбиталей у элементов этого блока (d-элементы, но Ga относится к p-элементам, так как последний электрон идет на p-орбиталь) характерно для металлов. Галлий — типичный металл.

4. Формулы высшего оксида и гидроксида:

Галлий находится в III группе, его высшая валентность равна III.

• Высший оксид: Ga₂O₃ (валентность галлия III, кислорода II).
• Высший гидроксид: Ga(OH)₃.

5. Характер оксида и гидроксида:

Оксид и гидроксид галлия проявляют амфотерные свойства. Они могут реагировать как с кислотами, так и с основаниями.

Примеры реакций:

• Реакция оксида с кислотой:

\[ \text{Ga}_2\text{O}_3 + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{GaCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \]

• Реакция оксида с щелочью (в расплаве):

\[ \text{Ga}_2\text{O}_3 + 2\text{NaOH (расплав)} \rightarrow 2\text{NaGaO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

• Реакция гидроксида с кислотой:

\[ \text{Ga(OH)}_3 + 3\text{HCl} \rightarrow \text{GaCl}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \]

• Реакция гидроксида с щелочью:

\[ \text{Ga(OH)}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{Na[Ga(OH)}_4\] \]

Ответ:

Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p¹

Принадлежность: Металл.

Высший оксид: Ga₂O₃ (амфотерный).

Высший гидроксид: Ga(OH)₃ (амфотерный).