Номер 4, страница 255 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 54. Ионная связь. Строение ионных кристаллов. Глава 5. Строение вещества - номер 4, страница 255.

Условие.

4. Почему в группах с увеличением порядкового номера радиус ионов увеличивается?

Решение.

Решение 2.

4. Увеличение радиуса ионов в группах периодической системы с ростом порядкового номера (при движении сверху вниз) обусловлено совокупным действием двух ключевых факторов.

Основной причиной является увеличение числа электронных слоев. Каждый последующий элемент в группе имеет на один электронный слой больше, чем предыдущий. Это означает, что внешние электроны, определяющие размер иона, располагаются на новом, более удаленном от ядра энергетическом уровне, который характеризуется большим главным квантовым числом ($n$). Например, для ионов щелочных металлов: у $Li^+$ внешний электронный слой — первый ($n=1$), у $Na^+$ — второй ($n=2$), а у $K^+$ — третий ($n=3$). Чем дальше внешний слой находится от ядра, тем больше радиус иона.

Вторым важным фактором является эффект экранирования. Электроны на внутренних, полностью заполненных слоях, ослабляют притяжение внешних электронов к положительно заряженному ядру. При движении вниз по группе количество внутренних электронных слоев увеличивается, что усиливает эффект экранирования. В результате этого ослабевает сила, с которой ядро притягивает внешнюю электронную оболочку, что позволяет ей расширяться и дополнительно увеличивает радиус иона.

Хотя заряд ядра (число протонов) также растет при движении вниз по группе, что должно было бы сжимать электронную оболочку, влияние добавления нового, более удаленного электронного слоя и усиление эффекта экранирования являются доминирующими факторами.

Ответ: Радиус ионов в группах с увеличением порядкового номера увеличивается, потому что у каждого следующего элемента добавляется новый электронный слой, расположенный дальше от ядра, и одновременно усиливается эффект экранирования ядра внутренними электронами, что ослабляет притяжение внешних электронов к ядру.