Номер 5, страница 129, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Начертите схему строения атома рубидия Rb. Сравните ее со схемами натрия и цезия.

Для решения задачи воспользуемся данными из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Схема строения атома рубидия (Rb)

Рубидий (Rb) — химический элемент с порядковым номером 37. Он расположен в 5-м периоде и I группе (главной подгруппе).

Исходя из его положения в таблице, можно определить строение его атома:

- Порядковый номер 37 означает, что заряд ядра атома рубидия равен +37 (в ядре 37 протонов), а вокруг ядра вращается 37 электронов.

- Номер периода (5) указывает на количество энергетических уровней (электронных слоев), на которых располагаются электроны. У рубидия их 5.

- Номер группы (I) для элементов главных подгрупп указывает на число электронов на внешнем энергетическом уровне. У рубидия 1 валентный электрон.

Распределение электронов по энергетическим уровням для рубидия будет следующим: 2 электрона на первом уровне, 8 — на втором, 18 — на третьем, 8 — на четвертом и 1 — на пятом.

Схематически строение атома рубидия можно изобразить так:

$Rb \ +37 \ )_{2e^{-}} \ )_{8e^{-}} \ )_{18e^{-}} \ )_{8e^{-}} \ )_{1e^{-}}$

Полная электронная формула атома рубидия: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2 4p^6 5s^1$.

Сравнение со схемами натрия (Na) и цезия (Cs)

Натрий (Na), рубидий (Rb) и цезий (Cs) относятся к одной и той же группе щелочных металлов. Приведем схемы строения для натрия и цезия.

Натрий (Na): Порядковый номер 11, 3-й период, I группа.

Заряд ядра +11, 11 электронов на 3 энергетических уровнях.

Схема строения: $Na \ +11 \ )_{2e^{-}} \ )_{8e^{-}} \ )_{1e^{-}}$

Цезий (Cs): Порядковый номер 55, 6-й период, I группа.

Заряд ядра +55, 55 электронов на 6 энергетических уровнях.

Схема строения: $Cs \ +55 \ )_{2e^{-}} \ )_{8e^{-}} \ )_{18e^{-}} \ )_{18e^{-}} \ )_{8e^{-}} \ )_{1e^{-}}$

Выводы из сравнения:

Общие черты:

Атомы натрия, рубидия и цезия имеют одинаковое строение внешнего энергетического уровня — на нем находится 1 электрон. Это и определяет их общие химические свойства: они являются активными металлами, сильными восстановителями, легко отдают свой валентный электрон, образуя ионы с зарядом +1.

Различия:

- Атомы этих элементов имеют разный заряд ядра (+11 у Na, +37 у Rb, +55 у Cs).

- Они находятся в разных периодах, поэтому у их атомов разное число энергетических уровней (3 у Na, 5 у Rb, 6 у Cs).

- В ряду от натрия к цезию (Na → Rb → Cs) увеличивается радиус атома, так как увеличивается число электронных слоев.

- Вследствие увеличения радиуса и экранирующего действия внутренних электронов, валентный электрон все слабее притягивается к ядру. Поэтому в ряду Na → Rb → Cs способность отдавать электрон (и, следовательно, химическая активность и металлические свойства) возрастает.

Ответ: Схема строения атома рубидия: $Rb \ +37 \ )_{2e^{-}} \ )_{8e^{-}} \ )_{18e^{-}} \ )_{8e^{-}} \ )_{1e^{-}}$. Сравнение с атомами натрия и цезия показывает, что все три элемента имеют по одному электрону на внешнем энергетическом уровне, что обуславливает их химическое сходство как щелочных металлов. Они различаются числом энергетических уровней (3 у Na, 5 у Rb, 6 у Cs), зарядом ядра и атомным радиусом. Эти различия приводят к увеличению химической активности в ряду Na < Rb < Cs.