Номер 2, страница 14 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Становление и развитие периодического закона и теории химического строения. Глава I. Строение веществ - номер 2, страница 14.

Условие.

2. Заряд атомных ядер элементов возрастает монотонно, а свойства изменяются периодически. Почему? Дайте формулировку периодического закона на основе строения электронной оболочки атомов.

Решение.

Решение 2.

Почему свойства элементов изменяются периодически, в то время как заряд их атомных ядер возрастает монотонно?

Заряд атомного ядра, равный числу протонов в нём (и порядковому номеру элемента), является фундаментальной характеристикой атома. При переходе от одного элемента к следующему в периодической системе число протонов увеличивается строго на единицу, что и обуславливает монотонное возрастание заряда ядра.

В отличие от заряда ядра, химические свойства элемента определяются не им напрямую, а строением электронной оболочки атома, а точнее – количеством электронов на самом удаленном от ядра энергетическом уровне (так называемых валентных электронов). Электроны в атоме занимают определенные энергетические уровни, каждый из которых может вместить лишь ограниченное число электронов. Заполнение этих уровней происходит последовательно.

Каждый новый период в периодической системе начинается с заполнения нового внешнего энергетического уровня. По мере движения по периоду число валентных электронов растет от 1 до 8 (в общем случае), что приводит к закономерному изменению свойств: от активного металла к инертному благородному газу. Когда внешний уровень оказывается завершенным, у следующего элемента начинает заполняться новый, более высокий энергетический уровень. На нем снова оказывается один электрон, и его свойства становятся похожи на свойства элемента, с которого начинался предыдущий период (например, натрий $Na$ со строением внешнего уровня $3s^1$ повторяет свойства лития $Li$ со строением $2s^1$).

Таким образом, периодичность свойств элементов — это прямое следствие периодического повторения конфигурации внешних электронных оболочек их атомов.

Формулировка периодического закона на основе строения электронной оболочки атомов

Современная формулировка периодического закона, учитывающая строение атома, звучит следующим образом:

Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых и сложных веществ, находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер.

Физический смысл этой зависимости заключается в том, что по мере увеличения заряда ядра атома периодически повторяется структура (конфигурация) внешних электронных оболочек, которая и определяет основные химические свойства элемента.

Ответ: Свойства элементов изменяются периодически, потому что они определяются строением внешних электронных оболочек их атомов, а это строение периодически повторяется по мере монотонного увеличения заряда ядра. Современная формулировка периодического закона гласит: свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений, находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер.