Номер 4, страница 63 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

4. Вам известно, что сходство свойств элементов одной и той же группы объясняется одинаковым числом валентных электронов. Укажите, чем обусловлено различие свойств элементов одной группы.

Несмотря на то, что элементы одной и той же группы периодической системы имеют одинаковое количество валентных электронов, что и обуславливает сходство их химических свойств, их свойства все же различаются. Это различие объясняется изменением характеристик атомов при движении по группе сверху вниз.

Основными факторами, вызывающими различие в свойствах, являются:

1. Увеличение числа электронных слоев (энергетических уровней). С каждым новым периодом (при движении по группе вниз) у атома элемента добавляется новый электронный слой. Вследствие этого валентные электроны располагаются все дальше от ядра.

2. Увеличение атомного радиуса. Так как валентные электроны находятся дальше от ядра, радиус атома закономерно увеличивается по группе сверху вниз. Это ослабляет силу электростатического притяжения между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными валентными электронами.

3. Усиление эффекта экранирования. Внутренние электронные слои "экранируют" или "заслоняют" ядро от валентных электронов, уменьшая эффективный заряд ядра, действующий на них. Чем больше внутренних слоев, тем сильнее эффект экранирования.

Эти фундаментальные изменения приводят к закономерным изменениям других свойств элементов в группе:

• Уменьшение энергии ионизации. Чем дальше валентный электрон от ядра и чем сильнее он экранирован, тем меньше энергии требуется для его отрыва. Поэтому энергия ионизации по группе сверху вниз уменьшается, что облегчает отдачу электронов.

• Уменьшение электроотрицательности. Способность атома притягивать к себе электроны в химической связи также ослабевает, так как ядро слабее удерживает даже собственные валентные электроны.

В результате этих изменений наблюдаются следующие тенденции в главных подгруппах (А-группах):

• Усиление металлических и восстановительных свойств. Атомам становится легче отдавать валентные электроны. Например, в 1-й группе (щелочные металлы) активность растет от лития к францию.

• Ослабевание неметаллических и окислительных свойств. Атомам становится труднее принимать электроны. Например, в 17-й группе (галогены) окислительная способность падает от фтора к астату.

Таким образом, хотя число валентных электронов определяет тип химического поведения, радиус атома и связанные с ним факторы (энергия ионизации, электроотрицательность) определяют степень проявления этого поведения.

Ответ: Различие свойств элементов одной группы обусловлено увеличением числа электронных слоев и, как следствие, увеличением атомного радиуса при движении по группе сверху вниз. Это приводит к ослаблению связи валентных электронов с ядром, уменьшению энергии ионизации и электроотрицательности, что, в свою очередь, ведет к закономерному изменению металлических (усилению) и неметаллических (ослаблению) свойств элементов.