Номер 2, 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 2, страница 127.

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

Общие свойства, лежащие в основе объединения металлов в группу щелочноземельных

Щелочноземельные металлы – это химические элементы второй группы главной подгруппы Периодической системы Д.И. Менделеева: бериллий ($Be$), магний ($Mg$), кальций ($Ca$), стронций ($Sr$), барий ($Ba$) и радий ($Ra$). Основой для их объединения в одну группу служат следующие общие свойства, обусловленные схожим строением их атомов:

• Строение атома: на внешнем электронном слое атомы всех этих элементов содержат по два валентных электрона. Электронная конфигурация внешнего слоя – $ns^2$, где $n$ – номер периода.
• Химические свойства: являясь s-элементами, они проявляют ярко выраженные металлические свойства. В химических реакциях они выступают в роли сильных восстановителей, легко отдавая два валентных электрона и превращаясь в положительно заряженные ионы (катионы) со степенью окисления +2. Общая схема этого процесса: $M - 2e^- \rightarrow M^{2+}$. Во всех своих соединениях они проявляют постоянную степень окисления +2.
• Свойства соединений: их оксиды и гидроксиды проявляют в основном основные свойства. Исторически название "щелочноземельные" произошло оттого, что их оксиды (ранее называемые "землями") при взаимодействии с водой образуют щелочи (растворимые сильные основания). Это в полной мере характерно для кальция, стронция и бария. Оксид и гидроксид бериллия амфотерны, а магния – проявляют слабоосновные свойства.

Ответ: Основой объединения металлов в группу щелочноземельных является сходство в строении их атомов (наличие двух электронов на внешней s-орбитали), что определяет их общие химические свойства: они являются сильными восстановителями и в соединениях проявляют постоянную степень окисления +2.

Закономерности, наблюдаемые в группе с ростом относительной атомной массы

С ростом относительной атомной массы, то есть при движении по группе сверху вниз (от бериллия к радию), наблюдаются следующие закономерные изменения свойств щелочноземельных металлов и их соединений:

• Атомный радиус: увеличивается, так как возрастает число электронных слоев в атоме.
• Энергия ионизации: уменьшается. С увеличением радиуса валентные электроны находятся дальше от ядра и слабее с ним связаны, поэтому их легче оторвать.
• Электроотрицательность: уменьшается. Способность атома притягивать к себе электроны ослабевает.
• Восстановительные и металлические свойства: усиливаются. Так как энергия ионизации уменьшается, металлы легче отдают электроны, то есть их химическая активность как металлов и восстановителей возрастает. Самый активный металл в группе (из стабильных) – барий.
• Свойства оксидов и гидроксидов: основный характер оксидов и гидроксидов усиливается. Происходит переход от амфотерного гидроксида $Be(OH)_2$ к слабому основанию $Mg(OH)_2$ и далее к сильным основаниям (щелочам) – $Ca(OH)_2$, $Sr(OH)_2$ и $Ba(OH)_2$. Растворимость гидроксидов в воде также возрастает в этом ряду.
• Физические свойства: плотность металлов в целом возрастает (за исключением кальция, который легче магния), а температуры плавления и кипения, а также твердость, в целом уменьшаются из-за ослабления металлической связи с ростом атомного радиуса.

Ответ: С ростом относительной атомной массы в группе щелочноземельных металлов увеличивается атомный радиус, усиливаются металлические и восстановительные свойства, а также основный характер их оксидов и гидроксидов. При этом уменьшаются энергия ионизации и электроотрицательность.