Номер 2, страница 174 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 24. Галогены. Глава 5. Металлы и неметаллы - номер 2, страница 174.

Условие.

2. Перечислите общие физические и химические свойства, характерные для простых веществ:

а) галогенов;

б) благородных газов.

Решение.

Решение 2.

а) галогенов;

Галогены — это элементы 17-й группы Периодической системы (фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I). Как простые вещества они существуют в виде двухатомных молекул ($F_2, Cl_2, Br_2, I_2$) и обладают рядом общих свойств.

Общие физические свойства:

• С увеличением атомного номера в ряду $F_2 \rightarrow Cl_2 \rightarrow Br_2 \rightarrow I_2$ происходит закономерное изменение агрегатного состояния при стандартных условиях: от газов (фтор, хлор) к жидкости (бром) и твёрдому веществу (иод).
• Все галогены имеют характерный резкий, удушливый запах и являются ядовитыми.
• Цвет простых веществ усиливается с ростом атомной массы: фтор — бледно-жёлтый, хлор — жёлто-зелёный, бром — красно-бурая жидкость, иод — тёмно-серые кристаллы с металлическим блеском.
• Плохо растворяются в воде (фтор с ней бурно реагирует), но хорошо растворимы в органических растворителях.
• Являются диэлектриками, то есть не проводят электрический ток. В твердом состоянии имеют молекулярную кристаллическую решетку.

Общие химические свойства:

• Являются одними из самых химически активных неметаллов из-за высокого сродства к электрону (им не хватает одного электрона до завершения внешней электронной оболочки).
• Выступают в роли сильных окислителей. Окислительная способность уменьшается от фтора к иоду ($F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$). Это проявляется, например, в реакциях вытеснения: более активный галоген вытесняет менее активный из его солей. Пример: $Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$.
• Энергично реагируют с большинством металлов, образуя соли — галогениды. Например: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$.
• Взаимодействуют с водородом, образуя галогеноводороды ($HX$). Активность этой реакции падает от фтора к иоду. Например, реакция с фтором протекает со взрывом даже в темноте, а с иодом — медленно и обратимо при нагревании: $H_2 + I_2 \rightleftharpoons 2HI$.
• Реагируют со многими другими неметаллами и сложными веществами.

Ответ: Для простых веществ-галогенов характерны следующие общие свойства: существование в виде двухатомных молекул, резкий запах и токсичность, плохая электропроводность. Они являются очень активными неметаллами и сильными окислителями, причём их химическая активность и окислительная способность закономерно уменьшаются от фтора к иоду.

б) благородных газов.

Благородные (инертные) газы — это элементы 18-й группы Периодической системы (гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn). Их общие свойства обусловлены строением их атомов.

Общие физические свойства:

• В нормальных условиях все являются одноатомными газами.
• Это газы без цвета, вкуса и запаха.
• Имеют очень низкие температуры плавления и кипения, которые закономерно повышаются с увеличением атомной массы (от гелия к радону).
• Плохо растворимы в воде.
• Не проводят электрический ток, но при пропускании через них электрического разряда при пониженном давлении начинают светиться разными цветами, что используется в газоразрядных лампах.

Общие химические свойства:

• Главное химическое свойство — крайняя химическая инертность. Это связано с тем, что их атомы имеют завершенную, очень устойчивую внешнюю электронную оболочку (у гелия 2 электрона, у остальных — 8).
• Имеют очень высокие значения энергии ионизации, что делает отрыв электрона от атома энергетически невыгодным.
• В обычных условиях не образуют химических соединений.
• Способность к образованию соединений появляется только у тяжелых благородных газов (криптон, ксенон, радон), которые могут реагировать с наиболее электроотрицательными элементами — фтором и кислородом. Например, получены такие соединения, как дифторид ксенона ($XeF_2$), тетрафторид ксенона ($XeF_4$) и триоксид ксенона ($XeO_3$).

Ответ: Для простых веществ — благородных газов характерны следующие общие свойства: существование в виде отдельных атомов, газообразное агрегатное состояние, отсутствие цвета и запаха, очень низкие температуры кипения. Основное химическое свойство — инертность, обусловленная завершенностью внешней электронной оболочки атомов.