Номер 9, страница 147 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 33. Характеристика элемента по его положению в Периодической системе. Глава 4. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома - номер 9, страница 147.

9. Используя приведённый в параграфе план, найдите сходство и различия пар химических элементов:

a) лития и натрия;

б) углерода и азота.

а) лития и натрия;

Сравнение химических элементов литий ($Li$) и натрий ($Na$) проводится на основе их положения в Периодической системе Д.И. Менделеева, строения атомов и свойств образуемых ими веществ.

Сходство:

1. Литий и натрий находятся в одной группе (I) и одной подгруппе (главной). Оба являются щелочными металлами.

2. Атомы обоих элементов имеют одинаковое строение внешнего энергетического уровня — на нем находится один электрон ($1e^-$). Электронные конфигурации внешнего слоя: у лития $2s^1$, у натрия $3s^1$.

3. В химических реакциях проявляют одинаковую валентность I и степень окисления +1, являются сильными восстановителями.

4. Простые вещества — литий и натрий — являются типичными металлами с высокой химической активностью.

5. Оба элемента образуют оксиды основного характера с общей формулой $R_2O$ ($Li_2O$, $Na_2O$) и соответствующие им гидроксиды — сильные основания (щелочи) с общей формулой $ROH$ ($LiOH$, $NaOH$).

Различие:

1. Литий и натрий расположены в разных периодах: литий во 2-м, натрий в 3-м.

2. Атомы имеют разный заряд ядра (у лития +3, у натрия +11) и, соответственно, разное число электронов и электронных слоев (у $Li$ — 2, у $Na$ — 3).

3. Радиус атома натрия больше, чем радиус атома лития.

4. Металлические и восстановительные свойства у натрия выражены сильнее, так как его валентный электрон находится дальше от ядра и слабее с ним связан.

5. Химическая активность простого вещества натрия выше, чем у лития.

6. Основные свойства оксида и гидроксида натрия ($Na_2O$, $NaOH$) сильнее, чем у соответствующих соединений лития ($Li_2O$, $LiOH$).

Ответ: Сходство лития и натрия определяется их положением в одной группе (щелочные металлы) и одинаковым строением внешнего электронного слоя (1 электрон), что обуславливает схожие химические свойства (степень окисления +1, образование основных оксидов и щелочей). Различия обусловлены разным числом электронных слоев, что приводит к увеличению атомного радиуса, усилению металлических свойств и химической активности при переходе от лития к натрию.

б) углерода и азота.

Сравнение химических элементов углерод ($C$) и азот ($N$) проводится на основе их положения в Периодической системе, строения атомов и свойств образуемых ими веществ.

Сходство:

1. Углерод и азот расположены в одном периоде — 2-м.

2. Атомы обоих элементов имеют одинаковое число электронных слоев — два.

3. Углерод и азот являются типичными неметаллами.

4. Оба элемента образуют высшие оксиды кислотного характера ($CO_2$ и $N_2O_5$) и соответствующие им кислоты ($H_2CO_3$ и $HNO_3$).

5. Оба элемента образуют летучие водородные соединения ($CH_4$ и $NH_3$).

Различие:

1. Углерод и азот находятся в разных группах: углерод в IV группе, азот — в V.

2. Атомы имеют разный заряд ядра (у углерода +6, у азота +7) и разное количество электронов на внешнем уровне (углерод — 4, азот — 5).

3. Радиус атома азота меньше, чем у углерода, а его электроотрицательность выше. В связи с этим неметаллические свойства у азота выражены сильнее.

4. Простые вещества при стандартных условиях находятся в разном агрегатном состоянии: углерод — твердое вещество, азот — газ.

5. Высшие степени окисления элементов различны: у углерода +4, у азота +5.

6. Формулы и свойства их соединений различаются. Высшие оксиды: $CO_2$ и $N_2O_5$. Кислоты: азотная ($HNO_3$) — сильная, угольная ($H_2CO_3$) — слабая. Водородные соединения: аммиак ($NH_3$) проявляет основные свойства, а метан ($CH_4$) — нет.

Ответ: Сходство углерода и азота определяется их положением в одном периоде, что обуславливает одинаковое число электронных слоев в их атомах и проявление неметаллических свойств. Различия обусловлены разным числом валентных электронов, что ведет к разным степеням окисления, разным формам и свойствам их соединений, а также к усилению неметаллических свойств от углерода к азоту.