Номер 1, страница 154 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 7. Металлы. Параграф 43. Щелочные металлы. Подумай, ответь, выполни... - номер 1, страница 154.

Условие.

1. Начертите схему строения атома рубидия Rb. Сравните её со схемами строения атомов натрия и цезия.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы начертить схему строения атома и сравнить ее с другими, воспользуемся Периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева.

1. Схема строения атома рубидия (Rb)

Рубидий (Rb) — это химический элемент, который находится в 5-м периоде, I группе, главной подгруппе.

- Его порядковый номер — 37. Следовательно, заряд ядра атома рубидия $Z = +37$ (в ядре 37 протонов), а общее число электронов на орбиталях также равно 37.

- Поскольку рубидий находится в 5-м периоде, его электроны располагаются на 5 энергетических уровнях (электронных слоях).

- Положение в I группе указывает на то, что на внешнем (пятом) энергетическом уровне находится 1 валентный электрон.

Распределение 37 электронов по энергетическим уровням будет следующим: $2, 8, 18, 8, 1$.

Схема строения атома рубидия выглядит так:

$_{37}\text{Rb} \quad +37 \quad )2e^{-} )8e^{-} )18e^{-} )8e^{-} )1e^{-}$

2. Сравнение со схемами строения атомов натрия (Na) и цезия (Cs)

Натрий, рубидий и цезий являются щелочными металлами и находятся в одной группе. Составим их схемы строения для сравнения.

Схема строения атома натрия (Na):

Элемент 3-го периода, I группы. Порядковый номер 11.

Схема: $_{11}\text{Na} \quad +11 \quad )2e^{-} )8e^{-} )1e^{-}$

Схема строения атома цезия (Cs):

Элемент 6-го периода, I группы. Порядковый номер 55.

Схема: $_{55}\text{Cs} \quad +55 \quad )2e^{-} )8e^{-} )18e^{-} )18e^{-} )8e^{-} )1e^{-}$

Сравнительный анализ:

Общие черты:

- Главное сходство атомов Na, Rb и Cs заключается в том, что на их внешнем энергетическом уровне находится один электрон. Это определяет их общие химические свойства как щелочных металлов: они являются сильными восстановителями, легко отдают валентный электрон и образуют катионы с зарядом $+1$.

Различия:

- Заряд ядра и общее число электронов последовательно увеличиваются в ряду Na → Rb → Cs ($+11 \rightarrow +37 \rightarrow +55$).

- Число энергетических уровней также возрастает: 3 у натрия, 5 у рубидия и 6 у цезия.

- С увеличением числа электронных слоев атомный радиус закономерно растет в ряду Na < Rb < Cs.

- Из-за увеличения радиуса и экранирующего эффекта внутренних электронов связь валентного электрона с ядром ослабевает. Это приводит к усилению металлических свойств и химической активности от натрия к цезию.

Ответ:

Схема строения атома рубидия: $_{37}\text{Rb} \quad +37 \quad )2e^{-} )8e^{-} )18e^{-} )8e^{-} )1e^{-}$.

При сравнении со схемами строения атомов натрия ($_{11}\text{Na} \quad +11 \quad )2e^{-} )8e^{-} )1e^{-}$) и цезия ($_{55}\text{Cs} \quad +55 \quad )2e^{-} )8e^{-} )18e^{-} )18e^{-} )8e^{-} )1e^{-}$) можно выявить следующие закономерности:

Общее: одинаковое строение внешнего электронного слоя — на нем находится 1 валентный электрон, что обуславливает сходство химических свойств (принадлежность к щелочным металлам).

Различия: разное число энергетических уровней (3 у Na, 5 у Rb, 6 у Cs) и разный заряд ядра (+11 у Na, +37 у Rb, +55 у Cs). Эти различия приводят к закономерному увеличению атомного радиуса и усилению химической активности в ряду Na → Rb → Cs.