Номер 12, страница 83 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 11. Классификация неорганических веществ. Простые вещества - неметаллы. Глава 3. Неорганическая химия - номер 12, страница 83.

Условие.

12. Какие вещества называют инертными газами? Чем вызвана их химическая инертность?

Решение.

Решение 2.

Какие вещества называют инертными газами?

Инертными (или благородными) газами называют группу химических элементов, которые составляют 18-ю группу (по старой классификации — главную подгруппу VIII группы, или VIII-A группу) Периодической системы химических элементов. К этим элементам относятся гелий ($He$), неон ($Ne$), аргон ($Ar$), криптон ($Kr$), ксенон ($Xe$), радон ($Rn$) и оганесон ($Og$).

Все эти вещества при стандартных условиях представляют собой одноатомные газы, у которых отсутствуют цвет, вкус и запах. Их название "инертные" исторически связано с предположением об их полной неспособности вступать в химические реакции.

Ответ: Инертные газы — это химические элементы 18-й группы Периодической системы: гелий ($He$), неон ($Ne$), аргон ($Ar$), криптон ($Kr$), ксенон ($Xe$), радон ($Rn$) и оганесон ($Og$).

Чем вызвана их химическая инертность?

Химическая инертность благородных газов объясняется строением их атомов, а именно их электронной конфигурацией. Внешний электронный слой (валентная оболочка) у атомов этих элементов является полностью завершенным, что соответствует максимально устойчивому энергетическому состоянию.

У гелия на внешнем (и единственном) электронном слое находятся два электрона, образуя устойчивую конфигурацию $1s^2$ (дублет). У всех остальных инертных газов на внешнем электронном слое находится по восемь электронов, образуя так называемый устойчивый октет с общей конфигурацией $ns^2np^6$.

Такая электронная конфигурация обладает очень высокой стабильностью. Для того чтобы атом инертного газа вступил в химическую связь, необходимо либо отнять у него электрон, либо добавить к нему электрон, либо заставить его образовать общие электронные пары. Все эти процессы требуют очень больших затрат энергии. Это проявляется в очень высоких значениях энергии ионизации (трудно оторвать электрон) и низком (часто отрицательном) сродстве к электрону (невыгодно присоединять электрон). Именно поэтому инертные газы обладают крайне низкой химической активностью.

Следует отметить, что химическая инертность не является абсолютной. Для более тяжелых инертных газов (криптона, ксенона, радона), у которых внешние электроны дальше от ядра и слабее с ним связаны, известны соединения, в основном с наиболее электроотрицательными элементами — фтором и кислородом.

Ответ: Химическая инертность вызвана наличием у их атомов полностью завершенного, стабильного внешнего электронного слоя (электронного дублета $1s^2$ у гелия и электронного октета $ns^2np^6$ у остальных), что делает для них участие в образовании химических связей энергетически крайне невыгодным.