ГДЗ по химии, 8 класс, Габриелян, номер 32.4

План решения:

Для каждого ряда элементов необходимо определить их положение в Периодической системе Д. И. Менделеева (период и группа). Затем, используя закономерности изменения свойств атомов по периодам и группам, описать динамику четырёх характеристик: радиуса атома, окислительных свойств, максимальной валентности и металлических свойств простых веществ.

Вычисление и анализ:

а) Al — Si — P — S

Все элементы находятся в 3-м периоде . Порядок следования слева направо соответствует увеличению порядкового номера (Z): Al(13)→Si(14)→P(15)→S(16).

• Радиус атома: Уменьшается, так как заряд ядра растет, а число электронных слоев остается прежним, что усиливает притяжение электронов к ядру.
• Окислительные свойства: Усиливаются. Атомы легче принимают электроны, стремясь завершить внешний уровень.
• Максимальная валентность: Растет от III до VI (равна номеру группы для главных подгрупп).
• Металлические свойства: Ослабевают. От типичного металла (Al) к неметаллам (Si,P,S).

б) Ba — Sr — Ca — Mg

Элементы находятся в одной IIA группе (главная подгруппа). Порядок сверху вниз по группе: Mg→Ca→Sr→Ba. В условии дан обратный порядок: Ba→Sr→Ca→Mg, то есть движение снизу вверх по группе.

• Радиус атома: Уменьшается, так как уменьшается число электронных слоев.
• Окислительные свойства: Усиливаются (хотя для металлов IIА группы они слабые, тенденция такова, что меньшие атомы сильнее удерживают свои электроны или легче принимают недостающие, но здесь важнее контекст восстановления/окисления. Для металлов чаще говорят о восстановительных свойствах, которые ослабевают при движении вверх. Окислительные свойства атомов металлов крайне низки, но формально растут при уменьшении размера).
• Максимальная валентность: Не меняется, равна II.
• Металлические свойства: Ослабевают. Барий — самый активный металл, магний — менее активен.

в) Te — Se — Br — Cl

Здесь смешаны разные периоды и группы. Разберем попарно или через общие тенденции. Te (VIA, 5 период), Se (VIA, 4 период), Br (VIIA, 4 период), Cl (VIIA, 3 период). Порядок: Te→Se (вверх по группе VIA), Se→Br (вправо по 4 периоду), Br→Cl (вверх по группе VIIA). Общая тенденция движения от Te к Cl: уменьшение размера и рост неметаллических свойств.

• Радиус атома: Уменьшается. При переходе Te→Se радиус падает (меньше слоев). При переходе Se→Br радиус падает (рост заряда ядра в одном периоде). При переходе Br→Cl радиус падает (меньше слоев).
• Окислительные свойства: Усиливаются. Хлор — сильнейший окислитель среди этих элементов.
• Максимальная валентность: Изменяется неравномерно. Te (VI) → Se (VI) → Br (VII) → Cl (VII). Сначала постоянна, затем возрастает.
• Металлические свойства: Ослабевают. Теллур имеет полуметаллические свойства, селен и бром — неметаллы, хлор — типичный неметалл.

г) Ge — Ga — Al — B

Ge (IVA, 4 период), Ga (IIIA, 4 период), Al (IIIA, 3 период), B (IIIA, 2 период). Порядок: Ge→Ga (влево по 4 периоду), Ga→Al (вверх по IIIA группе), Al→B (вверх по IIIA группе).

• Радиус атома: Увеличивается на первом шаге (Ge→Ga), так как при движении влево по периоду заряд ядра уменьшается, а слои те же. Затем уменьшается (Ga→Al→B), так как при движении вверх по группе теряются электронные оболочки. Итоговый радиус B меньше Ge, но изменение немонотонно.
• Окислительные свойства: Немонотонны. Ge и Ga проявляют преимущественно восстановительные свойства. Al — сильный восстановитель. B — неметалл, может проявлять окислительные свойства (например, в соединениях с металлами). Общая тенденция к концу ряда — рост окислительной способности.
• Максимальная валентность: Ge (IV) → Ga (III) → Al (III) → B (III). Сначала уменьшается, затем постоянна.
• Металлические свойства: Ge (полуметалл/неметалл) → Ga (металл) → Al (металл) → B (неметалл). Свойства сначала усиливаются (переход к более активному металлу Ga относительно Ge? Нет, Ga мягче, но химически активнее как металл), затем ослабевают при переходе к бору. Бор — типичный неметалл.

Проверка:

Закономерности подтверждены положением элементов в таблице Менделеева. По периоду слева направо радиус уменьшается, металличность падает. По группе сверху вниз радиус растет, металличность растет. Смешанные ряды требуют учета обоих факторов.