Номер 3, страница 47 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. В ряду простых веществ $\text{Г}_2$ с __________ кристаллической решёткой:

$F_2$

1) плотность __________

2) интенсивность цвета __________

3) металлические свойства __________

4) неметаллические свойства __________

В задании рассматривается ряд простых веществ, образованных элементами 17-й группы (галогенами), в порядке увеличения их порядкового номера: фтор ($F_2$), хлор ($Cl_2$), бром ($Br_2$), иод ($I_2$), астат ($At_2$). Стрелка вниз указывает на переход от фтора к астату по группе в периодической системе. Все эти вещества при низких температурах образуют молекулярные кристаллические решётки.

1) плотность При движении вниз по группе галогенов с увеличением порядкового номера значительно возрастает атомная масса элементов. Поскольку галогены образуют двухатомные молекулы, их молярная масса ($M(Г_2)$) также увеличивается. Хотя объём атомов и молекул тоже растёт, увеличение массы является преобладающим фактором. Кроме того, с ростом числа электронов в молекуле усиливаются межмолекулярные (ван-дер-ваальсовы) силы, что приводит к более плотной упаковке молекул в конденсированном состоянии. Это проявляется в изменении агрегатного состояния при нормальных условиях: от газов ($F_2$, $Cl_2$) к жидкости ($Br_2$) и твёрдым веществам ($I_2$, $At_2$). Совокупность этих факторов приводит к закономерному увеличению плотности. Ответ: увеличивается.

2) интенсивность цвета Окраска галогенов связана с поглощением света в видимой части спектра, что вызывает переход электронов с высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) на низшую свободную молекулярную орбиталь (НСМО). При движении по группе от фтора к иоду энергетическая щель между этими орбиталями уменьшается. Следовательно, для возбуждения молекулы требуется всё меньше энергии, то есть поглощаются фотоны с большей длиной волны. Ряд изменения цвета выглядит так: $F_2$ — очень бледный желто-зелёный, $Cl_2$ — жёлто-зелёный, $Br_2$ — красно-бурый, $I_2$ — тёмно-фиолетовый (пары) или серо-чёрный (кристаллы). Таким образом, цвет становится всё более глубоким и насыщенным. Ответ: усиливается.

3) металлические свойства Металлические свойства характеризуются способностью атомов отдавать валентные электроны. При движении вниз по группе увеличивается количество электронных слоёв, что приводит к росту атомного радиуса. Валентные электроны находятся дальше от ядра и слабее притягиваются к нему из-за экранирования внутренними электронами. В результате энергия ионизации (энергия, необходимая для отрыва электрона) уменьшается. Это означает, что способность атомов отдавать электроны возрастает, а значит, усиливаются и металлические свойства. Так, иод в твёрдом состоянии уже проявляет некоторые "металлические" признаки (например, металлический блеск), а астат классифицируют как металлоид. Ответ: усиливаются.

4) неметаллические свойства Неметаллические свойства, напротив, связаны со способностью атомов присоединять электроны, то есть с их окислительной активностью. Ключевой характеристикой здесь является электроотрицательность. В группе галогенов при движении сверху вниз электроотрицательность закономерно уменьшается. Фтор является самым электроотрицательным элементом в периодической системе, а у астата этот показатель наименьший в группе. Уменьшение электроотрицательности означает, что способность атомов притягивать к себе электроны ослабевает. Следовательно, неметаллические и окислительные свойства в ряду от фтора к астату ослабевают. Ответ: ослабевают.