Номер 1, страница 127 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 28. Естественные семейства химических элементов. Амфотерность. Глава 4. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома - номер 1, страница 127.

1. Какие общие свойства лежат в основе объединения металлов в группу щелочных? Какие закономерности наблюдаются в этой группе с ростом относительной атомной массы металла?

Общие свойства, лежащие в основе объединения металлов в группу щелочных

Щелочные металлы — это элементы главной подгруппы I группы Периодической системы Д. И. Менделеева: литий ($Li$), натрий ($Na$), калий ($K$), рубидий ($Rb$), цезий ($Cs$) и франций ($Fr$). В основе их объединения в одну группу лежат следующие общие свойства, которые обусловлены схожим строением их атомов:

• Строение атома: все щелочные металлы имеют на внешнем электронном слое один s-электрон. Общая электронная конфигурация внешнего слоя — $ns^1$, где $n$ — номер периода.
• Химические свойства: из-за наличия всего одного валентного электрона, который слабо связан с ядром, все щелочные металлы являются очень сильными восстановителями. Они легко отдают этот электрон, превращаясь в положительно заряженный ион со степенью окисления +1 ($M \rightarrow M^+ + e^−$).
• Высокая реакционная способность: они бурно реагируют со многими неметаллами и сложными веществами. Особенно характерна их реакция с водой, в результате которой образуются сильные основания — щёлочи (гидроксиды) и выделяется водород ($2M + 2H_2O \rightarrow 2MOH + H_2 \uparrow$). Именно эта реакция дала название всей группе.
• Физические свойства: это мягкие (режутся ножом), лёгкие металлы с низкой плотностью (литий, натрий и калий легче воды), серебристо-белого цвета (кроме золотистого цезия). Они обладают низкими температурами плавления и кипения по сравнению с другими металлами.

Ответ:

В основе объединения металлов в группу щелочных лежат схожее строение атома (один электрон на внешнем энергетическом уровне, конфигурация $ns^1$), что обусловливает их общие химические свойства: низкую электроотрицательность, высокую восстановительную активность, образование соединений в степени окисления +1, а также способность образовывать щёлочи при взаимодействии с водой.

Закономерности, наблюдаемые в этой группе с ростом относительной атомной массы металла

С ростом относительной атомной массы (и, соответственно, порядкового номера) в группе щелочных металлов, то есть при переходе от лития к францию, наблюдаются следующие закономерные изменения свойств:

• Увеличение атомного радиуса: с каждым следующим элементом добавляется новый электронный слой, поэтому размер атома растёт.
• Уменьшение энергии ионизации: валентный электрон находится всё дальше от ядра и сильнее экранируется внутренними электронами, поэтому его легче оторвать.
• Уменьшение электроотрицательности: способность атома притягивать к себе электроны ослабевает.
• Усиление восстановительных свойств и химической активности: так как энергия ионизации уменьшается, металлы всё легче отдают свой валентный электрон. Реакционная способность растёт от лития к цезию.
• Уменьшение температур плавления и кипения: с увеличением размера атомов ослабевает металлическая связь в кристаллической решётке.
• Уменьшение твёрдости: металлы становятся мягче из-за ослабления металлической связи.
• Увеличение плотности: как правило, плотность растёт, так как масса атома увеличивается в большей степени, чем его объём (исключение: калий легче натрия).

Ответ:

С ростом относительной атомной массы в группе щелочных металлов увеличиваются атомный радиус, плотность и химическая активность (восстановительные свойства), а уменьшаются энергия ионизации, электроотрицательность, твёрдость, температуры плавления и кипения.