Номер 2, страница 63 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

2. Объясните, почему атомный радиус при переходе: а) от алюминия к кремнию уменьшается; б) от неона к натрию резко возрастает.

а) от алюминия к кремнию

Алюминий (Al) и кремний (Si) находятся в одном и том же, третьем, периоде периодической системы химических элементов. Алюминий имеет порядковый номер 13, а кремний — 14.

Электронная конфигурация алюминия: $1s^22s^22p^63s^23p^1$. У него 13 протонов в ядре (заряд ядра $+13$) и 3 электронных слоя.

Электронная конфигурация кремния: $1s^22s^22p^63s^23p^2$. У него 14 протонов в ядре (заряд ядра $+14$) и также 3 электронных слоя.

При переходе от алюминия к кремнию число электронных слоев не меняется, электроны находятся на одинаковом расстоянии от ядра. Однако заряд ядра увеличивается на единицу (с $+13$ до $+14$). Увеличение положительного заряда ядра приводит к более сильному притяжению электронов внешнего энергетического уровня. В результате этого электронная оболочка "сжимается", и атомный радиус уменьшается.

Ответ: При переходе от алюминия к кремнию увеличивается заряд ядра при неизменном числе электронных слоев, что приводит к усилению притяжения внешних электронов к ядру и уменьшению атомного радиуса.

б) от неона к натрию

Неон (Ne) и натрий (Na) находятся в разных периодах. Неон завершает второй период (порядковый номер 10), а натрий начинает третий период (порядковый номер 11).

Электронная конфигурация неона: $1s^22s^22p^6$. У него 10 протонов в ядре (заряд ядра $+10$) и 2 электронных слоя. Внешний электронный слой у неона завершен.

Электронная конфигурация натрия: $1s^22s^22p^63s^1$. У него 11 протонов в ядре (заряд ядра $+11$) и 3 электронных слоя.

При переходе от неона к натрию появляется новый, третий, электронный слой. Этот новый слой находится значительно дальше от ядра, чем предыдущие два. Несмотря на то что заряд ядра увеличивается на единицу (с $+10$ до $+11$), решающим фактором является именно появление нового, более удаленного энергетического уровня. Этот скачкообразный рост расстояния от ядра до внешних электронов и приводит к резкому увеличению атомного радиуса.

Ответ: При переходе от неона к натрию начинается заполнение нового, третьего, электронного слоя, который находится значительно дальше от ядра, чем предыдущий. Это вызывает резкое увеличение атомного радиуса.