Страница 46 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Найдите закономерности в изменении атомных номеров в главной и побочной подгруппах.

Решение

Атомный номер ($Z$) элемента в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева равен числу протонов в ядре атома этого элемента. При движении по группе сверху вниз атомный номер закономерно увеличивается. Разность атомных номеров ($ΔZ$) двух соседних по группе элементов равна числу химических элементов в периоде, который находится между этими элементами (т.е. в периоде, где расположен верхний элемент).

Рассмотрим закономерности для главных и побочных подгрупп отдельно.

Закономерности в главных подгруппах (А-группы)

Главные подгруппы включают в себя s- и p-элементы. Изменение атомных номеров в них подчиняется так называемым "магическим числам", которые соответствуют ёмкости периодов (количеству элементов в них):
- При переходе от 1-го ко 2-му периоду $ΔZ = 2$ (ёмкость 1-го периода).
- При переходе от 2-го к 3-му периоду $ΔZ = 8$ (ёмкость 2-го периода).
- При переходе от 3-го к 4-му периоду $ΔZ = 8$ (ёмкость 3-го периода).
- При переходе от 4-го к 5-му периоду $ΔZ = 18$ (ёмкость 4-го периода).
- При переходе от 5-го к 6-му периоду $ΔZ = 18$ (ёмкость 5-го периода).
- При переходе от 6-го к 7-му периоду $ΔZ = 32$ (ёмкость 6-го периода, включая лантаноиды).

Пример 1: IА группа (щелочные металлы)
- Li (литий, $Z=3$) и Na (натрий, $Z=11$): $ΔZ = 11 - 3 = 8$.
- Na (натрий, $Z=11$) и K (калий, $Z=19$): $ΔZ = 19 - 11 = 8$.
- K (калий, $Z=19$) и Rb (рубидий, $Z=37$): $ΔZ = 37 - 19 = 18$.
- Rb (рубидий, $Z=37$) и Cs (цезий, $Z=55$): $ΔZ = 55 - 37 = 18$.
- Cs (цезий, $Z=55$) и Fr (франций, $Z=87$): $ΔZ = 87 - 55 = 32$.

Пример 2: VIIА группа (галогены)
- F (фтор, $Z=9$) и Cl (хлор, $Z=17$): $ΔZ = 17 - 9 = 8$.
- Cl (хлор, $Z=17$) и Br (бром, $Z=35$): $ΔZ = 35 - 17 = 18$.
- Br (бром, $Z=35$) и I (иод, $Z=53$): $ΔZ = 53 - 35 = 18$.
- I (иод, $Z=53$) и At (астат, $Z=85$): $ΔZ = 85 - 53 = 32$.

Закономерности в побочных подгруппах (Б-группы)

Побочные подгруппы состоят из d- и f-элементов. Они начинаются с 4-го периода, поэтому для них характерны только большие периоды. Разность атомных номеров для соседних элементов в побочных подгруппах составляет 18 или 32.
- При переходе от 4-го к 5-му периоду $ΔZ = 18$.
- При переходе от 5-го к 6-му периоду $ΔZ = 32$ (так как между ними встраиваются 14 лантаноидов).
- При переходе от 6-го к 7-му периоду $ΔZ = 32$ (так как между ними встраиваются 14 актиноидов).

Пример: IIB группа (подгруппа цинка)
- Zn (цинк, $Z=30$) и Cd (кадмий, $Z=48$): $ΔZ = 48 - 30 = 18$.
- Cd (кадмий, $Z=48$) и Hg (ртуть, $Z=80$): $ΔZ = 80 - 48 = 32$.

Таким образом, увеличение атомных номеров при движении вниз по любой подгруппе не является произвольным, а строго подчиняется структуре Периодической системы, а именно — количеству элементов в каждом периоде.

Ответ:

При движении вниз по группе атомные номера ($Z$) элементов увеличиваются на число, равное количеству элементов в периоде, к которому принадлежит верхний из двух сравниваемых элементов. В главных подгруппах разность атомных номеров ($ΔZ$) между соседними элементами последовательно составляет 2 (для 1-го периода), 8 (для 2-го и 3-го периодов), 18 (для 4-го и 5-го периодов) и 32 (для 6-го и 7-го периодов). В побочных подгруппах, которые располагаются только в больших периодах (начиная с 4-го), разность атомных номеров ($ΔZ$) между соседними элементами составляет 18 или 32.