Номер 2, страница 168 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 35. Алюминий — химический элемент и простое вещество. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 2, страница 168.

Условие.

2. Химический элемент бор, расположенный в начале III группы, образует простое вещество — неметалл. Сопоставьте строение атомов бора и алюминия и объясните причину усиления металлических свойств при переходе от бора к алюминию.

Решение.

Решение 2.

Химические элементы бор ($B$) и алюминий ($Al$) находятся в одной группе периодической системы — III группе главной подгруппы (или 13-й группе). Это означает, что их атомы имеют схожее строение внешнего электронного уровня.

Сопоставление строения атомов бора и алюминия:

• Бор (B) расположен во 2-м периоде, его порядковый номер — 5. Заряд ядра атома бора равен $+5$. На двух энергетических уровнях атома распределены 5 электронов. Электронная формула бора: $1s^22s^22p^1$. На внешнем энергетическом уровне находятся 3 валентных электрона.
• Алюминий (Al) расположен в 3-м периоде, его порядковый номер — 13. Заряд ядра атома алюминия равен $+13$. На трех энергетических уровнях атома распределены 13 электронов. Электронная формула алюминия: $1s^22s^22p^63s^23p^1$. На внешнем энергетическом уровне также находятся 3 валентных электрона.

Общим для атомов бора и алюминия является одинаковое число валентных электронов — 3. Основное различие заключается в количестве энергетических уровней: у бора их два, а у алюминия — три.

Объяснение причины усиления металлических свойств:

Металлические свойства элемента определяются способностью его атомов отдавать электроны с внешнего энергетического уровня. Чем легче атом отдает валентные электроны, тем сильнее выражены его металлические свойства.

При переходе от бора к алюминию вниз по группе происходит следующее:

1. Увеличивается радиус атома. Валентные электроны алюминия находятся на третьем энергетическом уровне, который расположен дальше от ядра, чем второй уровень у бора. Из-за большего расстояния сила притяжения между ядром и валентными электронами ослабевает.
2. Усиливается эффект экранирования. Внутренние электронные слои (у алюминия их два, а у бора — только один) "экранируют" или ослабляют притяжение положительного ядра к внешним электронам.

Вследствие этих двух факторов атом алюминия удерживает свои валентные электроны слабее и отдает их значительно легче, чем атом бора. Легкость отдачи электронов и определяет более сильные металлические свойства алюминия по сравнению с бором, который является неметаллом.

Ответ: Атомы бора и алюминия имеют одинаковое число валентных электронов (3), но у алюминия они расположены на большем количестве энергетических уровней (три против двух у бора). Из-за этого радиус атома алюминия больше, а его валентные электроны слабее притягиваются к ядру. Поэтому алюминий легче отдает электроны, проявляя более сильные металлические свойства, чем бор.