Номер 4, страница 46 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов L. И. Менделеева. Параграф 6. Строение атома и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Значение периодического закона - номер 4, страница 46.

Условие.

4. Как изменяются свойства элементов и их соединений в периодах и группах?

Решение.

Решение 2.

Свойства химических элементов и их соединений изменяются периодически в соответствии с их положением в Периодической системе Д.И. Менделеева. Рассмотрим эти изменения в периодах и группах.

Изменение свойств в периодах

В периодах (горизонтальных рядах) при движении слева направо с увеличением порядкового номера элемента:

• Заряд ядра атома увеличивается.

• Число электронных слоев (энергетических уровней) остается неизменным.

• Число электронов на внешнем слое увеличивается от 1 у щелочных металлов до 8 у благородных газов.

• Атомный радиус уменьшается. Это связано с тем, что при одинаковом числе электронных слоев растет заряд ядра, и оно сильнее притягивает к себе электроны.

• Электроотрицательность (способность атома притягивать к себе электроны) возрастает.

• Энергия ионизации (энергия, необходимая для отрыва электрона) возрастает.

• Металлические (восстановительные) свойства ослабевают, а неметаллические (окислительные) свойства усиливаются. Период начинается типичным металлом (щелочным) и заканчивается типичным неметаллом (галогеном) и благородным газом.

• Свойства высших оксидов и соответствующих им гидроксидов закономерно изменяются от основных через амфотерные к кислотным. Например, в 3-м периоде: $Na_2O$ (основный оксид) $\rightarrow$ $MgO$ (основный) $\rightarrow$ $Al_2O_3$ (амфотерный) $\rightarrow$ $SiO_2$ (кислотный) $\rightarrow$ $P_2O_5$ (кислотный) $\rightarrow$ $SO_3$ (кислотный) $\rightarrow$ $Cl_2O_7$ (кислотный). Соответственно изменяются и свойства гидроксидов: $NaOH$ (сильное основание, щелочь) $\rightarrow$ $Mg(OH)_2$ (основание) $\rightarrow$ $Al(OH)_3$ (амфотерный гидроксид) $\rightarrow$ $H_2SiO_3$ (слабая кислота) $\rightarrow$ $H_3PO_4$ (кислота средней силы) $\rightarrow$ $H_2SO_4$ (сильная кислота) $\rightarrow$ $HClO_4$ (очень сильная кислота).

Ответ: В периоде слева направо радиус атома уменьшается, электроотрицательность и неметаллические свойства усиливаются, а металлические ослабевают. Характер оксидов и гидроксидов изменяется от основного к кислотному.

Изменение свойств в группах

В группах (вертикальных столбцах), в главных подгруппах, при движении сверху вниз с увеличением порядкового номера элемента:

• Заряд ядра атома увеличивается.

• Число электронных слоев (энергетических уровней) увеличивается.

• Число электронов на внешнем слое одинаково и равно номеру группы.

• Атомный радиус увеличивается, так как растет число электронных слоев.

• Электроотрицательность уменьшается, так как валентные электроны находятся дальше от ядра и слабее притягиваются к нему.

• Энергия ионизации уменьшается.

• Металлические (восстановительные) свойства усиливаются, а неметаллические (окислительные) свойства ослабевают. Например, в VА группе азот $\text{N}$ — типичный неметалл, а висмут $\text{Bi}$ — металл.

• Для элементов главных подгрупп характер высших оксидов и гидроксидов в группе не изменяется (например, у щелочных металлов они основные), но их сила возрастает. Так, в IIA группе $Be(OH)_2$ — амфотерный гидроксид, $Mg(OH)_2$ — слабое основание, а $Ca(OH)_2$ — уже более сильное основание (щелочь).

• Для неметаллов сила бескислородных кислот (летучих водородных соединений) в водных растворах усиливается. Например, в группе галогенов: $\text{HF}$ (слабая кислота) $< HCl < HBr < HI$ (очень сильная кислота).

Ответ: В главной подгруппе сверху вниз радиус атома увеличивается, электроотрицательность и неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются. Основные свойства оксидов и гидроксидов усиливаются, а кислотные свойства летучих водородных соединений неметаллов возрастают.