Номер С, страница 120 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

C

1. Определите заряды кислотообразующих элементов: $H_2S$, $H_2SO_4$, $HNO_3$, $HNO_2$, $H_3PO_4$.

2. В нижней части периодической системы даны общие формулы оксидов элементов в высших валентностях и формулы водородных соединений неметаллов. Какой вывод можно сделать о зарядах неметаллов в кислородных и водородных соединениях?

3. Укажите смещения электронов в следующих парах: $Na - P$, $Na - S$, $Na - Cl$.

1. Галогены и инертные газы — это группы химических элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева.

Галогены — это элементы 17-й группы (или VIIA группы по старой классификации). К ним относятся: фтор ($F$), хлор ($Cl$), бром ($Br$), иод ($I$), астат ($At$) и искусственно полученный теннессин ($Ts$).

Характеристика по Периодической системе:

• Расположены в главной подгруппе VII группы (17-я группа) и являются p-элементами.

• Являются типичными неметаллами (кроме астата, проявляющего свойства металлоидов, и теннессина).

• Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня — $ns^2np^5$.

• Имеют 7 валентных электронов. Для завершения внешнего уровня им не хватает одного электрона, поэтому они являются очень сильными окислителями. В химических реакциях с металлами и менее электроотрицательными неметаллами они, как правило, принимают 1 электрон, образуя анионы с зарядом -1 (например, $F^−$, $Cl^−$).

• Химическая активность очень высока и уменьшается сверху вниз по группе (фтор — самый активный неметалл и самый сильный окислитель). Электроотрицательность также уменьшается сверху вниз.

• С увеличением порядкового номера закономерно изменяется их агрегатное состояние при нормальных условиях: фтор и хлор — газы, бром — жидкость, иод и астат — твёрдые вещества.

Инертные (или благородные) газы — это элементы 18-й группы (или VIIIA группы). К ним относятся: гелий ($He$), неон ($Ne$), аргон ($Ar$), криптон ($Kr$), ксенон ($Xe$), радон ($Rn$) и искусственно полученный оганесон ($Og$).

Характеристика по Периодической системе:

• Расположены в главной подгруппе VIII группы (18-я группа). Все, кроме гелия (s-элемент), являются p-элементами.

• Являются неметаллами.

• Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня — $ns^2np^6$ (у гелия — $1s^2$). Их внешний энергетический уровень является завершённым, что обуславливает их главную особенность.

• Имеют 8 валентных электронов (гелий — 2). Завершённый внешний слой сообщает атомам инертных газов высокую устойчивость, следствием чего является их химическая инертность.

• При нормальных условиях это одноатомные газы без цвета, вкуса и запаха.

• Вступают в химические реакции с большим трудом. Наибольшую способность к образованию химических соединений (с фтором, кислородом) проявляют тяжёлые инертные газы — ксенон, криптон и радон.

Ответ: Галогены (F, Cl, Br, I, At, Ts) — элементы 17-й группы, активные неметаллы с 7 валентными электронами на внешнем слое ($ns^2np^5$), являются сильными окислителями. Инертные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og) — элементы 18-й группы, химически малоактивные неметаллы с полностью завершённым внешним электронным слоем ($ns^2np^6$, у He — $1s^2$), что обуславливает их инертность.

2. Природный хлор состоит из двух стабильных изотопов. Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента, которые имеют одинаковое число протонов в ядре, но разное число нейтронов.

Природными изотопами хлора являются:

• Хлор-35 (обозначается как $^{35}Cl$). Ядро этого атома содержит 17 протонов и $35 - 17 = 18$ нейтронов. Его содержание в природном хлоре составляет примерно 75,77%.

• Хлор-37 (обозначается как $^{37}Cl$). Ядро этого атома содержит 17 протонов и $37 - 17 = 20$ нейтронов. Его содержание в природном хлоре составляет примерно 24,23%.

Относительная атомная масса хлора, указанная в Периодической системе Д. И. Менделеева, является дробной величиной ($\approx 35,453$) именно потому, что она рассчитывается как средневзвешенное значение масс его природных изотопов с учётом их распространенности.

Ответ: Известны два природных стабильных изотопа хлора: хлор-35 ($^{35}Cl$) с распространенностью около 75,77% и хлор-37 ($^{37}Cl$) с распространенностью около 24,23%.