Номер 4, страница 99 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. Плотность простых веществ — галогенов с возрастанием относительной атомной массы

1) снижается

2) не изменяется

3) повышается

4) закономерность отсутствует

Решение

Галогены — это химические элементы 17-й группы периодической таблицы Менделеева. К ним относятся фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), иод (I) и астат (At). В виде простых веществ галогены образуют двухатомные молекулы: $F_2, Cl_2, Br_2, I_2, At_2$.

Вопрос касается изменения плотности этих простых веществ с возрастанием относительной атомной массы. В группе галогенов относительная атомная масса увеличивается при переходе от фтора к астату.

Рассмотрим, как меняются физические свойства и, в частности, плотность галогенов при движении вниз по группе (с увеличением атомной массы):
- Фтор ($F_2$): Относительная атомная масса фтора ~19 а.е.м. При стандартных условиях это бледно-жёлтый газ. Его плотность при нормальных условиях составляет около $1.7 \text{ г/л}$.
- Хлор ($Cl_2$): Относительная атомная масса хлора ~35.5 а.е.м. При стандартных условиях это жёлто-зелёный газ. Его плотность при нормальных условиях составляет около $3.2 \text{ г/л}$.
- Бром ($Br_2$): Относительная атомная масса брома ~80 а.е.м. При стандартных условиях это красно-бурая жидкость. Его плотность составляет около $3.1 \text{ г/см}^3$.
- Иод ($I_2$): Относительная атомная масса иода ~127 а.е.м. При стандартных условиях это тёмно-фиолетовые кристаллы (твёрдое вещество). Его плотность составляет около $4.9 \text{ г/см}^3$.
- Астат ($At_2$): Относительная атомная масса астата ~210 а.е.м. Предполагается, что это твёрдое вещество, его расчётная плотность ещё выше, около $6.2-6.5 \text{ г/см}^3$.

Анализ данных показывает чёткую закономерность: с увеличением порядкового номера и относительной атомной массы галогена его агрегатное состояние меняется от газообразного к жидкому и твёрдому, а плотность простого вещества возрастает.

Это объясняется тем, что при движении вниз по группе атомная масса растёт значительно быстрее, чем атомный радиус. Плотность ($\rho$) определяется как отношение массы ($m$) к объёму ($V$): $\rho = m/V$. Хотя объём атомов (и молекул) увеличивается, масса растёт в большей степени. Кроме того, усиливаются межмолекулярные ван-дер-ваальсовы силы, что приводит к более плотной упаковке молекул в конденсированных фазах (жидкости и твёрдом теле).

Следовательно, плотность простых веществ — галогенов с возрастанием относительной атомной массы повышается.

Ответ: 3) повышается.