Номер 2, страница 100 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

2. Атом кремния отличается от атома углерода

1) низшей степенью окисления

2) радиусом атома

3) валентностью

4) числом электронов на внешнем слое

Решение

Для того чтобы определить, чем атом кремния отличается от атома углерода, необходимо рассмотреть их положение в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и сравнить их свойства.

Углерод ($C$) и кремний ($Si$) являются элементами одной и той же группы — 14-й (или IVА группы). Углерод расположен во втором периоде, а кремний — в третьем. Положение в одной группе определяет сходство их химических свойств, в частности, одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне и одинаковую высшую валентность. Положение в разных периодах определяет различия, связанные с размером атома и энергией ионизации.

Проанализируем предложенные варианты:

1) низшей степенью окисления
Низшая степень окисления для неметаллов, как правило, равна номеру группы минус восемь. Для углерода и кремния, находящихся в 14-й группе, низшая степень окисления составляет $14-18 = -4$. Например, в соединениях $CH_4$ (метан) и $SiH_4$ (силан) оба элемента имеют степень окисления -4. Таким образом, по этому признаку они не отличаются.

2) радиусом атома
В группах Периодической системы атомный радиус увеличивается сверху вниз, так как с каждым последующим периодом добавляется новый электронный слой. Углерод находится во 2-м периоде и его атомы имеют 2 электронных слоя. Кремний находится в 3-м периоде, и его атомы имеют 3 электронных слоя. Следовательно, атом кремния имеет больший радиус, чем атом углерода. Это является их отличием.

3) валентностью
Высшая валентность для элементов главных подгрупп, как правило, равна номеру группы. Для углерода и кремния (14-я группа) она равна IV. Оба элемента образуют множество соединений, в которых они четырехвалентны (например, $CO_2$, $CH_4$, $SiO_2$, $SiF_4$). Следовательно, их характерная валентность одинакова.

4) числом электронов на внешнем слое
Поскольку оба элемента находятся в 14-й группе, у них одинаковое число электронов на внешнем (валентном) слое — 4 электрона. Электронная конфигурация внешнего слоя углерода — $2s^22p^2$, а кремния — $3s^23p^2$. Число валентных электронов у них совпадает, что и обуславливает их нахождение в одной группе.

Таким образом, единственное из перечисленных свойств, по которому атом кремния отличается от атома углерода, — это радиус атома.

Ответ: 2) радиусом атома.