Номер 6, страница 36 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов L. И. Менделеева. Параграф 5. Строение атома и периодический закон Д. И. Менделеева - номер 6, страница 36.

Условие.

6. На примере элементов с 3-го по 18-й докажите, что их свойства изменяются как последовательно, так и периодически.

Решение.

Решение 2.

Решение

Рассмотрим элементы с порядковыми номерами с 3-го по 18-й. Это элементы второго периода (от лития Li до неона Ne) и третьего периода (от натрия Na до аргона Ar). На их примере можно наглядно продемонстрировать как последовательные, так и периодические изменения свойств, что является доказательством периодического закона.

Последовательное изменение свойств

При движении по периоду слева направо, с ростом порядкового номера элемента (и, соответственно, заряда ядра), свойства элементов изменяются последовательно и закономерно. Число электронных слоев у атомов остается постоянным, а число электронов на внешнем слое увеличивается от 1 до 8.

Атомный радиус: Внутри периода атомный радиус постепенно уменьшается. Это связано с тем, что увеличение заряда ядра при неизменном числе электронных слоев приводит к более сильному притяжению внешних электронов к ядру. Так, в ряду от Li к Ne и от Na к Ar радиус атомов сокращается.

Электроотрицательность: Способность атомов притягивать электроны, то есть электроотрицательность, возрастает при движении по периоду. Самые низкие значения у щелочных металлов (Li, Na), а самые высокие — у галогенов (F, Cl).

Металлические и неметаллические свойства: Происходит постепенный переход от ярко выраженных металлических свойств к неметаллическим. Периоды начинаются с активных щелочных металлов (Li, Na), за которыми следуют другие металлы (Be, Mg, Al), затем металлоиды (B, Si) и далее — активные неметаллы (C, N, O, F и P, S, Cl). Завершают периоды благородные (инертные) газы (Ne, Ar).

Свойства высших оксидов и гидроксидов: Характер этих соединений последовательно меняется от основного к кислотному. Например, в 3-м периоде ряд оксидов выглядит так: $Na_2O$ (сильноосновный) → $MgO$ (основный) → $Al_2O_3$ (амфотерный) → $SiO_2$ (кислотный) → $P_2O_5$ (сильно кислотный) → $SO_3$ (очень сильно кислотный) → $Cl_2O_7$ (чрезвычайно кислотный).

Периодическое изменение свойств

Периодичность проявляется в том, что при переходе к новому периоду свойства элементов и их соединений повторяются на новом уровне.

Скачкообразное изменение свойств: При переходе от элемента, завершающего период (Ne, Ar), к элементу, начинающему следующий (Na, K), происходит резкое изменение свойств. Например, при переходе от неона (Ne) к натрию (Na), атомный радиус резко увеличивается, а электроотрицательность и энергия ионизации резко падают, так как начинается заполнение нового, более удаленного от ядра электронного слоя.

Сходство элементов в группах: Элементы, находящиеся в одной группе (вертикальном столбце), имеют сходное строение внешнего электронного слоя, что обуславливает их сходные химические свойства.

• Литий (Li, Z=3) и натрий (Na, Z=11) оба находятся в 1-й группе. Это щелочные металлы, имеющие по одному электрону на внешнем слое. Они оба являются сильными восстановителями, образуют оксиды состава $Э_2O$ и гидроксиды (щелочи) состава $ЭOH$.
• Фтор (F, Z=9) и хлор (Cl, Z=17) — галогены (17-я группа). У них по 7 электронов на внешнем слое. Это типичные неметаллы, сильные окислители, образующие летучие водородные соединения (HF, HCl) и соли с металлами.
• Неон (Ne, Z=10) и аргон (Ar, Z=18) — благородные газы (18-я группа). Их атомы имеют завершенный внешний электронный слой (8 электронов), что делает их химически очень инертными.

Ответ: Таким образом, на примере элементов с 3-го по 18-й видно, что с ростом заряда ядра их свойства изменяются последовательно внутри каждого периода (уменьшается радиус, ослабевают металлические и усиливаются неметаллические свойства). В то же время наблюдается периодическое повторение свойств при переходе к новому периоду: после инертного газа снова появляется щелочной металл со схожими свойствами (как Na похож на Li), и далее вся последовательность изменений свойств повторяется на новом витке, что доказывает периодический характер изменения свойств элементов.