Номер 2, страница 156 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 7. Металлы. Параграф 44. Магний. Щелочноземельные металлы. Вопросы в начале параграфа - номер 2, страница 156.

Условие.

● Как зависит лёгкость отдачи валентных электронов от радиуса атома?

Решение.

Решение 2.

Как зависит лёгкость отдачи валентных электронов от радиуса атома?

Лёгкость отдачи валентных электронов находится в обратной зависимости от радиуса атома. Это означает, что чем больше радиус атома, тем легче он отдает свои внешние (валентные) электроны. Эта способность количественно характеризуется энергией ионизации: чем меньше энергии требуется для отрыва электрона, тем легче он отдается.

Объяснение этой зависимости основано на двух взаимосвязанных факторах.

Во-первых, ослабление кулоновского притяжения. Сила притяжения ($F$) между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженным валентным электроном описывается законом Кулона: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$. В этой формуле $r$ — это расстояние от ядра до электрона, которое сопоставимо с радиусом атома. Из формулы видно, что с увеличением расстояния $r$ сила притяжения резко уменьшается. Следовательно, электрон, находящийся дальше от ядра, удерживается слабее, и для его отрыва требуется меньше энергии.

Во-вторых, эффект экранирования. Внутренние электроны, расположенные на слоях ближе к ядру, создают "экран", который ослабляет притяжение ядра для внешних, валентных электронов. Чем больше радиус атома (что обычно соответствует большему числу электронных слоев), тем сильнее этот экранирующий эффект. В результате эффективный заряд ядра, действующий на валентные электроны, уменьшается, и их связь с ядром становится еще слабее.

Таким образом, в периодической системе элементов при движении по группе сверху вниз радиус атомов увеличивается, а энергия ионизации уменьшается. Это приводит к усилению металлических свойств, то есть способности отдавать электроны. Например, атом цезия ($Cs$) имеет больший радиус, чем атом лития ($Li$), и поэтому отдает свой валентный электрон значительно легче.

Ответ: Чем больше радиус атома, тем легче он отдает валентные электроны. Это происходит потому, что с увеличением радиуса ослабевает сила притяжения между ядром и валентными электронами, а также усиливается экранирующий эффект внутренних электронов.