Страница 143 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Раскройте физический смысл порядкового номера химического элемента, номера периода, номера группы.

Порядковый номер химического элемента

Порядковый номер (также называемый атомным номером и обозначаемый символом $Z$) химического элемента в периодической системе Менделеева определяет фундаментальную характеристику атома — заряд его ядра. Физический смысл порядкового номера заключается в том, что он численно равен количеству протонов в ядре атома данного элемента. Поскольку в электронейтральном атоме число электронов равно числу протонов, порядковый номер также указывает на общее количество электронов, вращающихся вокруг ядра. Именно заряд ядра (то есть число протонов) однозначно определяет, к какому химическому элементу относится атом, и обусловливает его уникальные химические свойства, так как от него зависит строение электронной оболочки.

Ответ: порядковый номер химического элемента равен числу протонов в атомном ядре, а также общему числу электронов в нейтральном атоме. Он определяет заряд ядра и является главной характеристикой элемента, обусловливающей его свойства и место в периодической системе.

Номер периода

Периодическая система состоит из горизонтальных рядов, называемых периодами. Физический смысл номера периода, в котором расположен химический элемент, заключается в том, что он указывает на количество электронных оболочек (или главных энергетических уровней), на которых располагаются электроны в атоме данного элемента. У всех элементов одного периода одинаковое число электронных оболочек. Например, все элементы первого периода (водород и гелий) имеют одну электронную оболочку, элементы второго периода (от лития до неона) — две, и так далее. По мере движения по периоду слева направо происходит постепенное заполнение электронами внешней электронной оболочки.

Ответ: номер периода соответствует числу электронных оболочек (энергетических уровней) в атоме химического элемента.

Номер группы

Группы — это вертикальные столбцы в периодической системе. Для элементов главных подгрупп (А-групп) физический смысл номера группы заключается в том, что он равен числу валентных электронов — электронов на внешней электронной оболочке атома. Именно валентные электроны в наибольшей степени определяют химические свойства элемента, его способность вступать в химические реакции и образовывать соединения. Элементы одной и той же главной подгруппы имеют схожие химические свойства, поскольку у них одинаковое количество валентных электронов. Кроме того, для многих элементов номер группы совпадает с их высшей валентностью (максимальным числом химических связей, которые может образовать атом) или высшей степенью окисления.

Ответ: номер группы для элементов главных подгрупп указывает на число электронов на внешнем энергетическом уровне (валентных электронов), что определяет сходство химических свойств элементов данной группы и их высшую валентность.

2. Как изменяются металлические и неметаллические свойства химических элементов:

а) в периодах;

б) в группах?

а) в периодах

В периодах (горизонтальных рядах) периодической системы химических элементов при движении слева направо с увеличением порядкового номера элемента происходит следующее: увеличивается заряд ядра атома, а число электронных слоев (энергетических уровней) остается постоянным. Из-за этого усиливается притяжение внешних электронов к ядру, что приводит к уменьшению атомного радиуса. Атомам становится труднее отдавать электроны, но легче их принимать. Поскольку металлические свойства определяются способностью атома отдавать электроны, а неметаллические — способностью их принимать, то можно сделать вывод, что металлические свойства ослабевают, а неметаллические — усиливаются. Например, в третьем периоде элемент натрий ($Na$) является активным металлом, а элемент хлор ($Cl$), находящийся в конце периода, — активным неметаллом.

Ответ: в периодах при движении слева направо металлические свойства ослабевают, а неметаллические — усиливаются.

б) в группах

В группах (вертикальных столбцах), а именно в главных подгруппах, при движении сверху вниз с увеличением порядкового номера элемента увеличивается число электронных слоев. Это приводит к увеличению атомного радиуса. Внешние (валентные) электроны оказываются дальше от ядра и слабее с ним связаны, несмотря на рост заряда ядра. В результате атомам становится легче отдавать электроны, что означает усиление металлических свойств. Соответственно, способность атомов принимать электроны, характеризующая неметаллические свойства, ослабевает. Например, в главной подгруппе VII группы фтор ($F$) — самый активный неметалл, а расположенный ниже астат ($At$) уже проявляет металлические свойства.

Ответ: в группах при движении сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические — ослабевают.