Номер 1, страница 122 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 32. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева в свете учения о строении атома. Глава 4. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома - номер 1, страница 122.

1. Заряды атомных ядер элементов в периодической таблице Д. И. Менделеева возрастают монотонно (линейно), а свойства изменяются периодически. Почему?

1. Данное явление является фундаментальной основой периодического закона и объясняется строением атома.

С одной стороны, элементы в периодической таблице Д. И. Менделеева расположены в порядке возрастания порядкового номера. Порядковый номер элемента соответствует количеству протонов в ядре атома. Каждый протон имеет положительный заряд, равный элементарному заряду $e$. Таким образом, заряд ядра $q$ прямо пропорционален числу протонов $Z$ (порядковому номеру): $q = Z \cdot e$. При переходе от одного элемента к следующему порядковый номер увеличивается на единицу ($Z \to Z+1$), поэтому и заряд ядра возрастает строго последовательно, то есть монотонно (линейно).

С другой стороны, химические и большинство физических свойств элементов (такие как валентность, электроотрицательность, радиус атома, потенциал ионизации) определяются не зарядом ядра напрямую, а строением электронной оболочки атома, в особенности — конфигурацией его внешнего электронного слоя (количеством валентных электронов). Электроны в атоме располагаются на определённых энергетических уровнях (электронных слоях), которые имеют ограниченную ёмкость. Заполнение этих уровней электронами происходит по мере увеличения заряда ядра.

Каждый новый период в таблице начинается тогда, когда начинает заполняться новый внешний электронный слой. По мере заполнения этого слоя свойства элементов в периоде закономерно изменяются. Когда внешний слой достигает устойчивой конфигурации (как у благородных газов), он считается завершённым. Следующий элемент будет иметь электрон уже на новом, более высоком энергетическом уровне, и его свойства будут схожи со свойствами элемента, с которого начинался предыдущий период (например, Li и Na, F и Cl). Таким образом, структура внешнего электронного слоя периодически повторяется, что и приводит к периодическому изменению свойств элементов.

Ответ: Заряд атомных ядер возрастает монотонно, так как он определяется количеством протонов, которое последовательно увеличивается на единицу для каждого следующего элемента. Свойства же элементов зависят от строения внешней электронной оболочки. Поскольку структура внешних электронных оболочек периодически повторяется с началом заполнения каждого нового энергетического уровня, то и свойства элементов изменяются периодически.