Номер 4, 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 4, страница 127.

4. Какие общие свойства лежат в основе объединения элементов в группу инертных газов? Почему эту группу правильнее называть благородными газами? Какие закономерности наблюдаются в группе с ростом относительной атомной массы?

Какие общие свойства лежат в основе объединения элементов в группу инертных газов?

В основе объединения элементов в группу инертных (или благородных) газов лежит их общее свойство — завершенность внешней электронной оболочки. У всех атомов этих элементов, за исключением гелия, на внешнем энергетическом уровне находится 8 электронов, что соответствует устойчивой электронной конфигурации $ns^2np^6$. Атом гелия также имеет завершенную внешнюю оболочку, состоящую из 2 электронов ($1s^2$).

Такая электронная конфигурация является энергетически очень выгодной и стабильной. Это приводит к главному общему химическому свойству — очень низкой реакционной способности (инертности), так как атомам невыгодно ни отдавать, ни принимать электроны для образования химических связей.

Также к общим физическим свойствам относятся: все они при нормальных условиях являются одноатомными газами без цвета, вкуса и запаха; имеют очень низкие температуры плавления и кипения.

Ответ: Основой для объединения элементов в группу благородных газов является завершенность их внешней электронной оболочки, которая обуславливает их высокую химическую инертность и сходство физических свойств.

Почему эту группу правильнее называть благородными газами?

Термин «инертные газы» исторически возник из предположения, что эти элементы абсолютно не способны вступать в химические реакции. Однако в 1962 году было доказано обратное, когда химик Нил Бартлетт синтезировал первое соединение ксенона — гексафтороплатинат ксенона ($Xe[PtF_6]$). Позже были получены и другие соединения ксенона, криптона и радона, в основном с наиболее электроотрицательными элементами (фтором и кислородом).

Поскольку эти элементы все же могут, хоть и с трудом, образовывать химические соединения, называть их «инертными» (т.е. абсолютно неактивными) не совсем корректно. Название «благородные газы» является более точным. Оно проводится по аналогии с «благородными металлами» (например, золото, платина), которые также отличаются очень низкой химической активностью, но не являются абсолютно инертными. Этот термин подчеркивает их «благородное» нежелание вступать в реакции, а не полную неспособность к этому.

Ответ: Название «благородные газы» является более правильным, так как эти элементы не абсолютно инертны, а обладают низкой химической активностью, подобно благородным металлам, и способны вступать в реакции при определенных условиях.

Какие закономерности наблюдаются в группе с ростом относительной атомной массы?

С ростом относительной атомной массы, то есть при движении по группе сверху вниз (от гелия к оганесону), наблюдаются следующие закономерные изменения свойств:

Увеличивается атомный радиус, так как с каждым новым периодом добавляется очередной электронный слой, и валентные электроны находятся дальше от ядра.

Уменьшается энергия ионизации, поскольку внешние электроны слабее притягиваются к ядру из-за большего расстояния и экранирующего эффекта внутренних электронов, что облегчает их отрыв.

Увеличиваются температуры плавления и кипения. Это объясняется усилением межмолекулярных лондоновских дисперсионных сил (сил Ван-дер-Ваальса) с ростом числа электронов в атоме и его размера.

Увеличивается плотность веществ в газообразном и жидком состояниях, что является прямым следствием роста атомной массы.

Возрастает химическая активность. Из-за снижения энергии ионизации более тяжелые благородные газы (ксенон, радон) легче вступают в химические реакции по сравнению с легкими (гелий, неон).

Ответ: С ростом относительной атомной массы в группе благородных газов закономерно увеличиваются атомный радиус, температуры кипения и плавления, плотность и химическая активность, в то время как энергия ионизации уменьшается.