Номер 4, страница 139 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 31. Строение электронных оболочек атомов. Глава 4. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома - номер 4, страница 139.

4. Объясните причину сходства свойств элементов VA-группы. Запишите формулы высших оксидов и летучих водородных соединений элементов этой группы.

Объясните причину сходства свойств элементов VA-группы.

Элементы VA-группы (или 15-й группы) периодической системы — это азот (N), фосфор (P), мышьяк (As), сурьма (Sb) и висмут (Bi). Их химические свойства во многом схожи, и основной причиной этого является одинаковое строение внешнего электронного уровня их атомов.

Атомы всех элементов VA-группы содержат на внешнем энергетическом уровне 5 валентных электронов. Общая электронная формула их валентного слоя — $ns^2np^3$, где $n$ — номер периода.
Электронные конфигурации внешних уровней:
- Азот (N): $2s^22p^3$
- Фосфор (P): $3s^23p^3$
- Мышьяк (As): $4s^24p^3$
- Сурьма (Sb): $5s^25p^3$
- Висмут (Bi): $6s^26p^3$

Именно одинаковое количество валентных электронов и сходная структура внешнего электронного слоя определяют их общие черты в химическом поведении:
1. Способность проявлять характерные степени окисления. Наиболее типичными являются высшая степень окисления +5 (равная номеру группы) и низшая -3 (равная номеру группы минус восемь).
2. Образование соединений с одинаковым стехиометрическим составом, например, высших оксидов типа $Э_2O_5$ и летучих водородных соединений типа $ЭH_3$.
3. Сходство в кислотно-основных свойствах их соединений. Например, высшие оксиды этих элементов имеют кислотный характер, который, однако, закономерно ослабевает с ростом порядкового номера и усилением металлических свойств (от кислотного $N_2O_5$ до основного $Bi_2O_5$).

Ответ: Причиной сходства свойств элементов VA-группы является одинаковое строение их внешнего электронного уровня. Атомы всех этих элементов имеют по 5 валентных электронов (общая конфигурация $ns^2np^3$), что обуславливает их способность образовывать однотипные соединения и проявлять сходные степени окисления.

Запишите формулы высших оксидов и летучих водородных соединений элементов этой группы.

Высшие оксиды
В высших оксидах элементы VA-группы проявляют свою максимальную степень окисления, равную +5. Общая формула для этих оксидов — $Э_2O_5$, где Э — элемент группы.
- Оксид азота(V): $N_2O_5$
- Оксид фосфора(V): $P_2O_5$ (часто существует в виде димера $P_4O_{10}$)
- Оксид мышьяка(V): $As_2O_5$
- Оксид сурьмы(V): $Sb_2O_5$
- Оксид висмута(V): $Bi_2O_5$

Летучие водородные соединения
В летучих водородных соединениях элементы VA-группы, как правило, проявляют свою низшую степень окисления, равную -3. Общая формула этих соединений — $ЭH_3$.
- Аммиак: $NH_3$
- Фосфин: $PH_3$
- Арсин: $AsH_3$
- Стибин: $SbH_3$
- Висмутин: $BiH_3$

Ответ: Общая формула высших оксидов: $Э_2O_5$ (например, $N_2O_5$, $P_2O_5$). Общая формула летучих водородных соединений: $ЭH_3$ (например, $NH_3$, $PH_3$).