Номер 2, страница 9 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 1. Классификация простых веществ. Водород. Глава 1. Неметаллы - номер 2, страница 9.

Условие.

2. Почему водород иногда одновременно помещают в I и VII группы Периодической системы?

Решение.

Решение 2.

Водород (H) занимает уникальное, двойственное положение в Периодической системе химических элементов. Его электронная конфигурация — $1s^1$. Это строение атома определяет его сходство как со щелочными металлами (I группа), так и с галогенами (VII группа), поэтому его иногда размещают в обеих группах одновременно.

Сходство с щелочными металлами (I группа)

Водород помещают в I группу, так как он имеет общие черты со щелочными металлами:

1. На внешнем (и единственном) электронном слое у атома водорода, как и у щелочных металлов, находится один валентный электрон (общая электронная конфигурация внешнего слоя $ns^1$).

2. Подобно щелочным металлам, водород может отдавать свой электрон, образуя положительно заряженный ион (катион) $H^+$.

3. В большинстве соединений с неметаллами (например, в $H_2O$, $HF$, $NH_3$) водород проявляет характерную для щелочных металлов степень окисления $+1$.

Сходство с галогенами (VII группа)

Одновременно водород проявляет свойства, схожие со свойствами галогенов:

1. Атому водорода, как и атомам галогенов, не хватает одного электрона для завершения внешнего электронного слоя. Водороду — для завершения первого слоя до стабильной конфигурации гелия ($1s^2$), а галогенам — для завершения внешнего слоя до октета ($ns^2np^6$).

2. Водород способен принимать электрон, образуя отрицательно заряженный гидрид-ион $H^–$ (например, в гидридах активных металлов: $NaH$, $CaH_2$). В этих соединениях водород имеет степень окисления $–1$, что характерно для галогенов.

3. Как и галогены ($F_2$, $Cl_2$ и др.), водород является неметаллом и при нормальных условиях существует в виде простой двухатомной молекулы $H_2$, в которой атомы связаны ковалентной связью.

Таким образом, из-за этой двойственности свойств водород нельзя однозначно отнести ни к одной из групп. Его размещение в I и VII группах одновременно является способом отразить его уникальную химическую природу.

Ответ: Водород иногда помещают одновременно в I и VII группы Периодической системы из-за его двойственной природы. С одной стороны, он, как и щелочные металлы I группы, имеет один валентный электрон и может его отдавать, проявляя степень окисления $+1$. С другой стороны, ему, как и галогенам VII группы, не хватает одного электрона до завершения электронной оболочки, он может его принимать, проявляя степень окисления $–1$, и образует двухатомную молекулу $H_2$.