Номер 3, страница 140 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

3. Что такое период? Что общего у больших и малых периодов и чем они различаются? Какие свойства гидроксидов химических элементов закономерно изменяются в периодах с увеличением атомного номера?

Что такое период?

Период в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева — это горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания их атомных номеров. У всех элементов одного периода одинаковое число электронных оболочек (энергетических уровней) в атомах. Каждый период (за исключением первого) начинается щелочным металлом (элемент I группы), у которого появляется новый электронный слой, и заканчивается инертным (благородным) газом, у которого внешний электронный слой полностью завершен. Первый период, состоящий из водорода и гелия, является исключением.

Ответ: Период — это горизонтальный ряд химических элементов в периодической таблице, расположенных в порядке увеличения заряда ядра атома и имеющих одинаковое количество электронных оболочек.

Что общего у больших и малых периодов и чем они различаются?

Общие черты:

• И большие, и малые периоды представляют собой горизонтальные ряды в периодической таблице, в которых элементы расположены в порядке возрастания атомного номера.
• Во всех периодах наблюдается закономерное изменение свойств элементов и их соединений: слева направо ослабевают металлические и усиливаются неметаллические свойства.
• Каждый период (кроме первого) начинается типичным металлом и заканчивается благородным газом, что отражает периодичность заполнения электронных оболочек.

Различия:

• Количество элементов: Малые периоды (1, 2, 3) содержат небольшое количество элементов (соответственно 2, 8 и 8). Большие периоды (4, 5, 6, 7) содержат значительно больше элементов (18, 18, 32 и 32).
• Заполнение электронных оболочек: В малых периодах у элементов заполняется только внешний электронный слой (s- и p-подуровни). В больших периодах, помимо внешнего s- и p-подуровней, происходит заполнение d-подуровня предыдущего электронного слоя (у d-элементов, или переходных металлов) и f-подуровня предпредыдущего слоя (у f-элементов — лантаноидов и актиноидов).

Ответ: Общим для больших и малых периодов является закономерное изменение свойств элементов с ростом атомного номера и одинаковое количество электронных слоев у атомов. Различаются они количеством элементов и порядком заполнения электронных подуровней: в малых периодах заполняются только внешние s- и p-подуровни, а в больших — также d- и f-подуровни предыдущих слоев, что приводит к появлению переходных металлов, лантаноидов и актиноидов.

Какие свойства гидроксидов химических элементов закономерно изменяются в периодах с увеличением атомного номера?

С увеличением атомного номера элемента в пределах одного периода свойства их высших гидроксидов (соединений общей формулы $E(OH)_n$) закономерно изменяются от основных через амфотерные к кислотным. Эта закономерность напрямую связана с усилением неметаллических свойств элементов слева направо по периоду.

• В начале периода (слева) располагаются металлы, чьи гидроксиды проявляют основные свойства. Например, гидроксид натрия $NaOH$ является сильным основанием (щёлочью), а гидроксид магния $Mg(OH)_2$ — основанием.
• Ближе к середине периода находятся элементы, гидроксиды которых амфотерны, то есть способны реагировать и с кислотами, и с основаниями. Классический пример — гидроксид алюминия $Al(OH)_3$.
• В конце периода (справа, до благородных газов) находятся неметаллы. Их гидроксиды являются кислотами (кислородсодержащими кислотами). Причем сила этих кислот возрастает слева направо. Например, для 3-го периода: кремниевая кислота $H_2SiO_3$ — слабая, фосфорная кислота $H_3PO_4$ — средней силы, серная кислота $H_2SO_4$ — сильная, а хлорная кислота $HClO_4$ — одна из сильнейших неорганических кислот.

Это изменение свойств объясняется характером связи $E-O-H$. У металлов с низкой электроотрицательностью легко разрывается ионная связь $E-OH$, образуя ион $OH^-$. У неметаллов с высокой электроотрицательностью связь $E-O$ становится прочной ковалентной, а связь $O-H$ сильно поляризуется и разрывается с отщеплением протона $H^+$.

Ответ: В периодах с увеличением атомного номера химических элементов свойства их высших гидроксидов закономерно изменяются от сильноосновных (у элементов начала периода) через амфотерные (у элементов середины периода) к кислотным, причем сила кислот возрастает к концу периода (до благородных газов).