Страница 205 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Что такое электроотрицательность? Используя таблицу 18 и Периодическую таблицу, расположите химические знаки перечисленных ниже элементов в порядке возрастания значений электроотрицательности: фосфор, магний, бор, цезий, кислород, кремний, калий, углерод, водород, литий, фтор, сера, алюминий, кальций.

Решение

Электроотрицательность — это фундаментальное химическое свойство атома, которое количественно характеризует его способность смещать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи. Чем выше значение электроотрицательности элемента, тем сильнее его атомы притягивают электроны.

Электроотрицательность является относительной величиной. Существует несколько шкал для ее измерения, наиболее распространенной из которых является шкала Полинга. В Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева наблюдаются следующие закономерности изменения электроотрицательности:

• В периодах (горизонтальных рядах) с увеличением порядкового номера (слева направо) электроотрицательность в целом возрастает.
• В группах (вертикальных столбцах) с увеличением порядкового номера (сверху вниз) электроотрицательность уменьшается.

Самым электроотрицательным элементом является фтор (F), а наименее электроотрицательными — цезий (Cs) и франций (Fr).

Для того чтобы расположить перечисленные элементы в порядке возрастания их электроотрицательности, воспользуемся табличными значениями по шкале Полинга:

• Цезий (Cs) - 0,79
• Калий (K) - 0,82
• Литий (Li) - 0,98
• Кальций (Ca) - 1,00
• Магний (Mg) - 1,31
• Алюминий (Al) - 1,61
• Кремний (Si) - 1,90
• Бор (B) - 2,04
• Фосфор (P) - 2,19
• Водород (H) - 2,20
• Углерод (C) - 2,55
• Сера (S) - 2,58
• Кислород (O) - 3,44
• Фтор (F) - 3,98

Сравнивая эти значения, получаем следующий ряд химических знаков элементов в порядке возрастания их электроотрицательности:

Cs, K, Li, Ca, Mg, Al, Si, B, P, H, C, S, O, F.

Ответ: ряд химических знаков элементов в порядке возрастания их электроотрицательности: Cs, K, Li, Ca, Mg, Al, Si, B, P, H, C, S, O, F.

2. Подумайте, как зависит электроотрицательность элемента от радиуса атома. Дайте обоснованный ответ.

Электроотрицательность элемента находится в обратной зависимости от радиуса его атома. Это означает, что чем больше радиус атома, тем ниже его электроотрицательность, и наоборот, чем меньше радиус, тем электроотрицательность выше.

Обоснование этой зависимости кроется в природе электростатического взаимодействия между атомным ядром и электронами. Электроотрицательность — это, по сути, мера силы, с которой ядро атома притягивает электроны, участвующие в химической связи. Эта сила притяжения, согласно закону Кулона, напрямую зависит от величины заряда ядра и обратно пропорциональна квадрату расстояния до электрона.

У атома с маленьким радиусом валентные электроны расположены близко к положительно заряженному ядру. Из-за малого расстояния сила их притяжения к ядру велика. Такой атом будет эффективно притягивать к себе не только собственные валентные электроны, но и электроны другого атома в химической связи, что и означает высокую электроотрицательность.

У атома с большим радиусом валентные электроны, наоборот, находятся на значительном удалении от ядра. Во-первых, из-за большого расстояния сила притяжения сама по себе ослабевает. Во-вторых, внутренние электронные слои создают экранирующий эффект, который дополнительно ослабляет притяжение внешних электронов к ядру. В результате такой атом удерживает свои и притягивает чужие электроны слабее, что соответствует низкой электроотрицательности.

Данная закономерность хорошо видна при анализе периодической таблицы Д.И. Менделеева. При движении по периоду слева направо радиус атомов уменьшается (так как растет заряд ядра и электроны сильнее притягиваются к нему), а электроотрицательность возрастает. При движении по группе сверху вниз радиус атомов увеличивается (из-за добавления новых электронных слоев), а электроотрицательность, соответственно, уменьшается.

Ответ: Электроотрицательность обратно пропорциональна радиусу атома. Чем меньше радиус, тем ближе валентные электроны к ядру, тем сильнее электростатическое притяжение и, следовательно, выше способность атома притягивать электроны, то есть выше электроотрицательность. У атомов с большим радиусом валентные электроны дальше от ядра и сильнее экранированы, поэтому сила притяжения слабее, а электроотрицательность ниже.

1. В ряду F — Cl — Br — I с увеличением порядкового номера химического элемента электроотрицательность

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

4) изменяется периодически

Решение

В данном вопросе рассматривается ряд химических элементов: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br) и йод (I). Все эти элементы являются галогенами и находятся в 17-й группе (старая классификация — VIIA группа) Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

С увеличением порядкового номера в этом ряду мы движемся по группе сверху вниз:

• F (фтор) - 2-й период, порядковый номер 9
• Cl (хлор) - 3-й период, порядковый номер 17
• Br (бром) - 4-й период, порядковый номер 35
• I (йод) - 5-й период, порядковый номер 53

Электроотрицательность – это способность атома в химическом соединении притягивать к себе электроны. Существуют общие закономерности изменения этого свойства в Периодической системе:

• По периоду (слева направо) электроотрицательность увеличивается.
• По группе (сверху вниз) электроотрицательность уменьшается.

При движении по группе сверху вниз (от фтора к йоду) увеличивается количество электронных оболочек в атоме. Это приводит к увеличению атомного радиуса. Внешние (валентные) электроны оказываются все дальше от положительно заряженного ядра. Кроме того, увеличивается экранирующий эффект внутренних электронов, которые ослабляют притяжение валентных электронов к ядру. В результате способность атома притягивать к себе электроны в химической связи уменьшается.

Таким образом, в ряду F — Cl — Br — I с ростом порядкового номера электроотрицательность закономерно уменьшается. Фтор является самым электроотрицательным элементом во всей Периодической системе, а в данном ряду йод обладает наименьшей электроотрицательностью.

Следовательно, верный вариант ответа — 2.

Ответ: 2) уменьшается

2. В ряду С – N – O – F с увеличением порядкового номера химического элемента электроотрицательность

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

4) изменяется периодически

Дано:

Ряд химических элементов: C — N — O — F.

Найти:

Как изменяется электроотрицательность в данном ряду с увеличением порядкового номера элемента.

Решение:

Рассмотрим расположение данных химических элементов в периодической системе Д.И. Менделеева. Углерод (C), азот (N), кислород (O) и фтор (F) находятся в одном периоде — втором. Их порядковые номера последовательно увеличиваются: 6 у углерода, 7 у азота, 8 у кислорода и 9 у фтора.

Электроотрицательность — это фундаментальное химическое свойство атома, количественная характеристика способности атома в молекуле притягивать к себе общие электронные пары.

Согласно периодическому закону, в пределах одного периода (горизонтальной строки таблицы Менделеева) с увеличением порядкового номера элемента (т.е. при движении слева направо) электроотрицательность атомов возрастает. Это объясняется тем, что при переходе от одного элемента к другому в периоде увеличивается заряд ядра, но число электронных слоев остается неизменным. В результате атомный радиус уменьшается, и ядро начинает сильнее притягивать электроны, в том числе и валентные электроны других атомов.

Таким образом, в ряду C → N → O → F, двигаясь слева направо по второму периоду, мы наблюдаем последовательное увеличение электроотрицательности. Фтор (F) является самым электроотрицательным элементом в этом ряду и во всей периодической системе.

Следовательно, с увеличением порядкового номера в ряду C — N — O — F электроотрицательность увеличивается.

Ответ: 1) увеличивается