Номер 1, страница 131 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

1. На примере группы щелочных металлов и группы галогенов устно опишите свойства:

а) типичных металлов;

б) типичных неметаллов.

а) типичных металлов

Типичными металлами являются щелочные металлы — элементы I группы главной подгруппы Периодической системы: литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr). Их свойства ярко демонстрируют, что значит быть металлом.

Атомное строение и химические свойства:
Ключевая особенность строения атомов щелочных металлов — наличие всего одного электрона на внешнем энергетическом уровне (электронная конфигурация $ns^1$). Этот валентный электрон слабо связан с ядром из-за большого атомного радиуса и экранирующего эффекта внутренних электронных слоев. Вследствие этого щелочные металлы обладают очень низкой энергией ионизации и электроотрицательностью.

Главное химическое свойство, вытекающее из их строения, — это способность легко отдавать свой единственный валентный электрон, превращаясь в положительно заряженный ион (катион) с зарядом +1: $M \rightarrow M^+ + e^-$. Эта легкость отдачи электрона определяет их важнейшие химические характеристики:

• Высочайшая химическая активность. Щелочные металлы — самые активные металлы. Их активность возрастает в группе сверху вниз (от лития к цезию), так как с увеличением радиуса атома валентный электрон находится все дальше от ядра и отдать его становится еще легче.
• Сильные восстановительные свойства. Являясь донорами электронов, они выступают в реакциях как очень сильные восстановители.
• Взаимодействие с неметаллами. Они бурно реагируют со многими неметаллами. Например, с галогенами образуют соли (галиды): $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$. На воздухе быстро окисляются, поэтому их хранят под слоем керосина.
• Взаимодействие с водой. Очень бурно, часто со взрывом, реагируют с водой с образованием сильного основания (щёлочи) и выделением водорода: $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$.

Физические свойства:
Щелочные металлы обладают всеми характерными физическими свойствами металлов: серебристо-белый цвет (кроме золотистого цезия), металлический блеск на свежем срезе, высокая электро- и теплопроводность. При этом они очень мягкие (режутся ножом) и имеют низкую плотность (литий, натрий и калий легче воды) и низкие температуры плавления.

Ответ: Щелочные металлы являются типичными металлами, потому что их атомы имеют на внешнем уровне один электрон, который они чрезвычайно легко отдают. Это обусловливает их высокую химическую активность, сильные восстановительные свойства, способность образовывать катионы $M^+$, основные оксиды и гидроксиды (щёлочи) — все это фундаментальные свойства металлов.

б) типичных неметаллов

Типичными неметаллами являются галогены — элементы VII группы главной подгруппы Периодической системы: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), иод (I), астат (At). Их свойства — полная противоположность свойствам щелочных металлов.

Атомное строение и химические свойства:
Атомы галогенов имеют на внешнем энергетическом уровне семь электронов (электронная конфигурация $ns^2np^5$). До завершения внешнего уровня (до стабильной конфигурации благородного газа) им не хватает всего одного электрона. Это определяет их высочайшую электроотрицательность (фтор — самый электроотрицательный элемент) и высокое сродство к электрону.

Главное химическое свойство галогенов — это их ярко выраженная способность принимать один электрон, превращаясь в отрицательно заряженный ион (анион) с зарядом –1: $X + e^- \rightarrow X^-$. Эта тенденция определяет их ключевые химические характеристики:

• Высокая химическая активность. Галогены — самые активные неметаллы. Их активность уменьшается в группе сверху вниз (от фтора к иоду), так как с ростом радиуса атома ядру становится сложнее притянуть чужой электрон.
• Сильные окислительные свойства. Являясь акцепторами электронов, они выступают в реакциях как очень сильные окислители. Окислительная способность фтора — наивысшая среди всех элементов.
• Взаимодействие с металлами. Они активно реагируют с большинством металлов с образованием солей (галидов): $Mg + Br_2 \rightarrow MgBr_2$.
• Взаимодействие с водородом. Образуют летучие водородные соединения — галогеноводороды ($HX$), водные растворы которых являются кислотами: $H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$.
• Вытеснение друг друга из солей. Более активный галоген (стоящий выше в группе) вытесняет менее активный из раствора его соли: $Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$.

Физические свойства:
В отличие от металлов, галогены плохо проводят тепло и электричество. В свободном состоянии существуют в виде двухатомных молекул ($F_2, Cl_2$ и т.д.). С ростом атомной массы в группе их агрегатное состояние при нормальных условиях меняется: фтор и хлор — газы, бром — жидкость, иод — твёрдое вещество. Они имеют характерную окраску.

Ответ: Галогены являются типичными неметаллами, потому что их атомам для завершения внешней электронной оболочки не хватает одного электрона, который они стремятся присоединить. Это обусловливает их высокую электроотрицательность, сильные окислительные свойства, способность образовывать анионы $X^-$, кислотные оксиды и сильные кислоты — все это фундаментальные свойства неметаллов.