Платина (Pt): степень окисления, валентность, строение атома
Платина Pt — благородный металл, № 78. Степени окисления: +2, +4; валентность II, IV. Электронная формула [Xe]4f¹⁴5d⁹6s¹, электроны по уровням: 2, 8, 18, 32, 17, 1. M = 195 г/моль.
| Что | Значение |
|---|---|
| Степень окисления | +2, +4высшая +4, низшая 0 подробнее |
| Валентность | II, IVпеременная подробнее |
| Электронная формула | 1s² |
| Строение атома | +78: 78 p⁺, 117 n⁰, 78 e⁻уровни 2, 8, 18, 32, 17, 1 подробнее |
| Молярная масса | 195 г/мольточнее 195,08 подробнее |
| Положение | 6-й период, VIIIБ группа, d-элемент |
| Характеристика | благородный металл подробнее |
Какая степень окисления у платины?
Высшая степень окисления платины — +4, низшая — 0 (в простом веществе). Характерные значения: +2, +4.
Главные степени окисления платины — +2 и +4, обе встречаются в основном в комплексных соединениях. При растворении в царской водке образуется гексахлороплатиновая кислота H2[PtCl6] с платиной +4.
| Степень окисления | Примеры соединений |
|---|---|
| +2 | PtCl2, K2[PtCl4] |
| +4 | PtCl4, H2[PtCl6], PtO2 |
Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность
Какая валентность у платины?
Валентность платины — II, IV (переменная).
| Валентность | Примеры соединений |
|---|---|
| II | PtCl2 |
| IV | PtCl4, PtO2 |
Строение атома платины
Порядковый номер платины — 78, поэтому заряд ядра +78: в ядре 78 протонов и 117 нейтронов (у самого распространённого изотопа ¹⁹⁵Pt, массовое число 195).
Вокруг ядра — 78 электронов на шести энергетических уровнях: 2, 8, 18, 32, 17, 1. Число уровней равно номеру периода.
Внешний уровень — 6-й, на нём 1 электрон; валентные электроны — 5d⁹6s¹. Неспаренных электронов в основном состоянии — 2.
Схема: +78 Pt )2 )8 )18 )32 )17 )1
Платина — исключение из правила Клечковского: вместо 5d⁸6s² её основное состояние 5d⁹6s¹.
Задание 1 ЕГЭ: строение атома
Электронная формула платины
1s²
Сокращённо, через остов благородного газа: [Xe]4f¹⁴5d⁹6s¹. В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s¹4f¹⁴5d⁹.
Это исключение из правила Клечковского: по правилу на внешних подуровнях вышло бы 5d⁸6s², но один электрон «проваливается», и в основном состоянии конфигурация 5d⁹6s¹.
- Pt²⁺ (76 электронов) [Xe]4f¹⁴5d⁸
Характеристика платины
По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.
Платина — элемент № 78, 6-й период, VIIIБ группа (побочная подгруппа VIII группы), благородный металл платиновой группы.
Электроны по уровням 2, 8, 18, 32, 17, 1; валентные электроны 5d⁹6s¹.
Платина химически очень устойчива: не окисляется на воздухе и не растворяется в кислотах, кроме царской водки.
Главное применение — катализатор: на платиновой сетке окисляют аммиак до NO при получении азотной кислоты, платина работает в автомобильных катализаторах; из неё делают украшения и лабораторную посуду.
Простое вещество — тяжёлый (21,4 г/см³) серебристо-белый благородный металл, ковкий и тугоплавкий: плавится при 1768 °C.
| Формула | Что это | M, г/моль |
|---|---|---|
| H2[PtCl6] | гексахлороплатиновая кислота | 410 |
| PtCl2 | хлорид платины(II) | 266 |
| PtO2 | оксид платины(IV) — катализатор гидрирования | 227 |
| [Pt(NH3)2Cl2] | цисплатин — противоопухолевый препарат | 300 |
Молярная масса платины
M(Pt) = 195 г/моль
Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 195 г/моль. Точное значение по IUPAC — 195,08 г/моль.
Вопросы и ответы
Почему платину используют как катализатор?
На поверхности платины молекулы многих газов — водорода, кислорода, аммиака — адсорбируются, и их связи ослабевают, поэтому реакции идут быстрее и при меньшей температуре. Сама платина при этом не расходуется и не корродирует.
Растворяется ли платина в кислотах?
В отдельных кислотах — нет. Её растворяет царская водка — смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3: азотная окисляет металл, а хлорид-ионы связывают его в комплекс [PtCl6]2−.
Откуда название «платина»?
От испанского platina — «серебришко»: испанцы, встретив металл в Южной Америке, сочли его плохим серебром, которое к тому же трудно расплавить.
Как платина встречается на ЕГЭ?
- Задание 1: строение атомаВнешние электроны платины — 5d⁹6s¹, неспаренных в основном состоянии 2: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- Задание 2: периодический законПлатина — 6-й период, VIIIБ группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- Задание 3: степень окисления и валентностьВысшая степень окисления платины +4, низшая 0; валентность II, IV.
- Задание 4: химическая связьВ простом веществе связь металлическая и решётка металлическая; с активными неметаллами образует ионные соединения.
Соседи платины в таблице Менделеева
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Таблицы по теме
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные и молярные массы
- CIAAW: изотопный состав элементов — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона