Номер 10, страница 52 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 2. Химическая связь и строение вещества. Параграф 7. Ионная химическая связь - номер 10, страница 52.

Условие.

10. Выскажите предположение, как изменяется длина связи в ряду веществ: $LiCl$ — $NaCl$ — $KCl$ — $RbCl$. Аргументируйте своё решение.

Решение.

Решение 2.

Решение

Рассматриваемый ряд веществ LiCl — NaCl — KCl — RbCl представляет собой хлориды щелочных металлов. Щелочные металлы — литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb) — находятся в первой группе главной подгруппы (IА группе) периодической системы химических элементов.

Длина химической связи (межъядерное расстояние) в ионных соединениях, к которым относятся данные хлориды, приблизительно равна сумме ионных радиусов катиона и аниона:

$d \approx r_{катиона} + r_{аниона}$

В данном ряду анион ($Cl^{-}$) одинаков для всех соединений, поэтому его радиус является постоянной величиной. Катионы же ($Li^{+}$, $Na^{+}$, $K^{+}$, $Rb^{+}$) образованы из металлов, расположенных в одной группе, но в разных периодах (со 2-го по 5-й соответственно).

В периодической системе при движении по группе сверху вниз наблюдается увеличение атомного (и ионного) радиуса. Это происходит потому, что с каждым последующим периодом у атома появляется новый электронный слой, который находится дальше от ядра. Таким образом, радиусы катионов щелочных металлов увеличиваются в следующем порядке:

$r(Li^{+}) < r(Na^{+}) < r(K^{+}) < r(Rb^{+})$

Поскольку радиус катиона увеличивается, а радиус аниона ($Cl^{-}$) остается неизменным, сумма их радиусов, то есть длина связи, будет последовательно возрастать при переходе от LiCl к RbCl.

Следовательно, можно сделать вывод, что длина связи в ряду веществ LiCl — NaCl — KCl — RbCl увеличивается.

Ответ: В ряду веществ LiCl — NaCl — KCl — RbCl длина связи увеличивается. Это объясняется тем, что при движении по группе щелочных металлов сверху вниз (от Li к Rb) увеличивается число электронных слоев, что приводит к увеличению радиуса катиона ($Li^{+}$, $Na^{+}$, $K^{+}$, $Rb^{+}$). Поскольку анион ($Cl^{-}$) во всех соединениях один и тот же, а длина ионной связи складывается из радиусов катиона и аниона, то с ростом радиуса катиона увеличивается и общая длина связи.