Номер 832, страница 137 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

832. Какие особенности строения атомов галогенов позволяют отнести их к элементам неметаллам?

Решение

Галогены относятся к элементам-неметаллам из-за ряда ключевых особенностей в строении их атомов. Эти особенности определяют их химические свойства, которые характерны именно для неметаллов.

Основные особенности строения атомов галогенов, обуславливающие их неметаллический характер:

1. Большое число валентных электронов.

   Атомы всех галогенов (фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I, астат At) имеют на внешнем энергетическом уровне 7 электронов. Их общая электронная конфигурация внешнего слоя — $ns^2np^5$, где $n$ — номер периода. Для завершения внешнего энергетического уровня до стабильного состояния (октета, как у инертных газов, с конфигурацией $ns^2np^6$) атому галогена не хватает всего одного электрона.

2. Высокая электроотрицательность.

   Из-за незавершенности внешней электронной оболочки и большого заряда ядра (в пределах периода) атомы галогенов сильно притягивают электроны. Поэтому они обладают высокой способностью оттягивать на себя электроны от других атомов в химических соединениях. Это свойство называется электроотрицательностью. Галогены — самые электроотрицательные элементы в своих периодах, а фтор является самым электроотрицательным элементом во всей периодической системе.

3. Высокие значения энергии ионизации и сродства к электрону.

   Чтобы оторвать электрон от атома галогена, необходимо затратить большое количество энергии (высокая энергия ионизации). Это связано с сильным притяжением валентных электронов к ядру. Напротив, при присоединении одного электрона к атому галогена выделяется значительное количество энергии (высокое сродство к электрону). Эти энергетические характеристики подтверждают, что для галогенов энергетически гораздо выгоднее принять электрон, чем его отдать.

Именно эти фундаментальные свойства — стремление принимать, а не отдавать электроны для достижения стабильной электронной конфигурации — являются главной характеристикой неметаллов. Металлы, в отличие от них, имеют на внешнем уровне мало электронов (обычно 1-3) и стремятся их отдать, проявляя восстановительные свойства. Галогены же, принимая электрон, выступают в роли сильных окислителей, что типично для активных неметаллов.

Ответ: главными особенностями строения атомов галогенов, которые позволяют отнести их к неметаллам, являются: наличие семи электронов на внешнем энергетическом уровне и, как следствие, их высокая способность принимать один недостающий электрон для завершения этого уровня. Эта способность проявляется в высокой электроотрицательности и сильных окислительных свойствах.