ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 33 Вопрос 4 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Учебник 2023
Как изменяются радиус атома, окислительные свойства атомов, максимальная валентность, металлические свойства простых веществ в ряду элементов:

а) Al — Si — P — S;
б) Ba — Sr — Ca — Mg;
в) Te — Se — Br — Cl;
г) Ge — Ga — Al — B.

Учебник 2019
Напишите высший оксид и соответствующий ему гидроксид с наиболее выраженными кислотными свойствами для элементов-неметаллов: фосфора, кремния, хлора, серы.

Учебник 2023

Учебник 2019

Фосфор: P₂O₅, H₃PO₄
Кремний: SiO₂, H₂SiO₃
Хлор: Cl₂O₇, HClO₄
Сера: SO₃, H₂SO₄

Учебник 2023

Давайте подробно разберем, как изменяются указанные свойства для каждого ряда элементов, опираясь на общие закономерности в Периодической системе элементов.

Общие закономерности:

Радиус атома:

• В периоде (слева направо): уменьшается, так как увеличивается заряд ядра, а число электронных слоев остается неизменным, что приводит к более сильному притяжению электронов к ядру.
• В группе (сверху вниз): увеличивается, так как увеличивается число электронных слоев.

Окислительные свойства:

• В периоде (слева направо): усиливаются, так как увеличивается электроотрицательность и неметаллический характер, а радиус атома уменьшается, что облегчает присоединение электронов.
• В группе (сверху вниз): для неметаллов ослабевают (уменьшается электроотрицательность); для металлов усиливаются восстановительные свойства (ослабевают окислительные).

Максимальная валентность:

• В периоде (для элементов главных подгрупп): обычно увеличивается от I до VIII (равна номеру группы).
• В группе (для элементов главных подгрупп): остается постоянной (равна номеру группы).

Металлические свойства простых веществ:

• В периоде (слева направо): ослабевают, так как увеличивается неметаллический характер.
• В группе (сверху вниз): усиливаются, так как увеличивается радиус атома и уменьшается энергия ионизации.

а) Al — Si — P — S

• Элементы: Алюминий (Al), Кремний (Si), Фосфор (P), Сера (S).
• Положение в Периодической системе: Все элементы находятся в 3-м периоде и расположены последовательно слева направо (Al — III группа, Si — IV группа, P — V группа, S — VI группа).

1. Радиус атома: При движении по периоду слева направо заряд ядра увеличивается, а количество электронных слоев остается неизменным. Это приводит к более сильному притяжению электронов к ядру.

Изменение: Уменьшается.

2. Окислительные свойства: При движении по периоду слева направо неметаллические свойства усиливаются, а электроотрицательность возрастает. Элементам становится легче принимать электроны.

Изменение: Усиливаются.

3. Максимальная валентность: Для элементов главных подгрупп максимальная валентность обычно равна номеру группы.
Al (III группа) → III
Si (IV группа) → IV
P (V группа) → V
S (VI группа) → VI

Изменение: Увеличивается (III, IV, V, VI).

4. Металлические свойства простых веществ: При движении по периоду слева направо металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются.

Изменение: Ослабевают.

б) Ba — Sr — Ca — Mg

• Элементы: Барий (Ba), Стронций (Sr), Кальций (Ca), Магний (Mg).
• Положение в Периодической системе: Все элементы находятся во II группе (щелочноземельные металлы). Ряд представлен в порядке снизу вверх по группе (Ba — 6 период, Sr — 5 период, Ca — 4 период, Mg — 3 период).

1. Радиус атома: Поскольку мы движемся по группе снизу вверх, количество электронных слоев уменьшается.

Изменение: Уменьшается.

2. Окислительные свойства: Эти элементы являются металлами и проявляют восстановительные свойства. При движении по группе снизу вверх металлические свойства ослабевают, что означает, что восстановительная способность уменьшается. Соответственно, относительная способность принимать электроны (окислительные свойства) усиливается (хотя для металлов чаще говорят о восстановительных свойствах).

Изменение: Усиливаются.

3. Максимальная валентность: Все элементы находятся во II группе, поэтому их максимальная валентность постоянна и равна II.

Изменение: Не изменяется (II).

4. Металлические свойства простых веществ: При движении по группе снизу вверх радиус атома уменьшается, а энергия ионизации увеличивается, что приводит к ослаблению металлических свойств.

Изменение: Ослабевают.

в) Te — Se — Br — Cl

• Элементы: Теллур (Te), Селен (Se), Бром (Br), Хлор (Cl).
• Положение в Периодической системе:
  Te (VI группа, 5 период)
  Se (VI группа, 4 период)
  Br (VII группа, 4 период)
  Cl (VII группа, 3 период)

1. Радиус атома:
Te (5 период) → Se (4 период): Движение вверх по VI группе, радиус уменьшается.
Se (VI группа) → Br (VII группа): Движение по 4 периоду справа налево (от VI к VII группе), радиус уменьшается.
Br (4 период) → Cl (3 период): Движение вверх по VII группе, радиус уменьшается.

Изменение: Уменьшается.

2. Окислительные свойства:
Te (халькоген) → Se (халькоген): Движение вверх по VI группе, неметаллические свойства усиливаются, окислительные свойства усиливаются.
Se (халькоген) → Br (галоген): Движение по 4 периоду справа налево (от VI к VII группе), неметаллические свойства усиливаются (галогены более сильные окислители, чем халькогены), окислительные свойства усиливаются.
Br (галоген) → Cl (галоген): Движение вверх по VII группе, неметаллические свойства усиливаются, окислительные свойства усиливаются.

Изменение: Усиливаются.

3. Максимальная валентность:
Te (VI группа) → VI
Se (VI группа) → VI
Br (VII группа) → VII
Cl (VII группа) → VII

Изменение: Увеличивается (VI, VI, VII, VII).

4. Металлические свойства простых веществ:
Te (полуметалл) → Se (неметалл): Движение вверх по VI группе, металлические свойства ослабевают.
Se (неметалл) → Br (неметалл): Движение по 4 периоду справа налево (от VI к VII группе), металлические свойства ослабевают.
Br (неметалл) → Cl (неметалл): Движение вверх по VII группе, металлические свойства ослабевают.

Изменение: Ослабевают.

г) Ga — Ge — Al — B

• Элементы: Галлий (Ga), Германий (Ge), Алюминий (Al), Бор (B).
• Положение в Периодической системе:
  Ga: 4 период, III группа (главная подгруппа)
  Ge: 4 период, IV группа (главная подгруппа)
  Al: 3 период, III группа (главная подгруппа)
  B: 2 период, III группа (главная подгруппа)

1. Радиус атома:
Ga (4 период, III группа) → Ge (4 период, IV группа): Движение вправо по периоду, радиус уменьшается.
Ge (4 период, IV группа) → Al (3 период, III группа): Переход на предыдущий период и в соседнюю группу. Основной фактор — уменьшение числа электронных слоев (с 4 до 3), что приводит к значительному уменьшению радиуса.
Al (3 период, III группа) → B (2 период, III группа): Движение вверх по группе, радиус уменьшается.

Изменение: Уменьшается.

2. Окислительные свойства:
Ga (металл) → Ge (полуметалл): Неметаллический характер усиливается, окислительные свойства усиливаются.
Ge (полуметалл) → Al (металл): Металлический характер усиливается, неметаллический ослабевает, окислительные свойства ослабевают.
Al (металл) → B (полуметалл/неметалл): Неметаллический характер усиливается (Бор более неметалличен, чем Алюминий), окислительные свойства усиливаются.

Изменение: Изменяются немонотонно (сначала усиливаются, затем ослабевают, затем снова усиливаются). Однако, если требуется общая тенденция от Ga к B, то она направлена на усиление неметаллических свойств, то есть усиливаются.

3. Максимальная валентность:
Ga (III группа) → III
Ge (IV группа) → IV
Al (III группа) → III
B (III группа) → III

Изменение: Изменяется (III → IV → III → III).

4. Металлические свойства простых веществ:
Ga (металл) → Ge (полуметалл): Металлические свойства ослабевают.
Ge (полуметалл) → Al (металл): Металлические свойства усиливаются.
Al (металл) → B (полуметалл/неметалл): Металлические свойства ослабевают.

Изменение: Изменяются немонотонно (сначала ослабевают, затем усиливаются, затем снова ослабевают). Однако, если требуется общая тенденция от Ga к B, то она направлена на ослабление металлических свойств, то есть ослабевают.

Учебник 2019

Для каждого из указанных неметаллов высший оксид и соответствующий ему гидроксид с наиболее выраженными кислотными свойствами определяются на основании их положения в периодической таблице и максимальной степени окисления.

1. Фосфор:

Высший оксид фосфора — P₂O₅ (оксид фосфора (V)). Этот оксид обладает кислотными свойствами и при взаимодействии с водой образует ортофосфорную кислоту H₃PO₄, которая является сильной кислотой. Максимальная степень окисления фосфора в этом случае равна +5, что соответствует группе VА, к которой он принадлежит.

2. Кремний:

Высший оксид кремния — SiO₂ (диоксид кремния). Это кислотный оксид, который с водой взаимодействует с трудом, но в результате реакции с щелочами образует метакремниевую кислоту H₂SiO₃. Кремний проявляет максимальную степень окисления +4, что характерно для элементов IVА-группы.

3. Хлор:

Высший оксид хлора — Cl₂O₇ (гептаоксид хлора). Этот оксид является самым кислотообразующим среди соединений хлора. При взаимодействии с водой он образует сильную кислоту — хлорную кислоту HClO₄. Хлор в данном случае проявляет максимальную степень окисления +7, что соответствует его положению в группе VIIА.

4. Сера:

Высший оксид серы — SO₃ (триоксид серы). Это типичный кислотный оксид, который легко реагирует с водой, образуя серную кислоту H₂SO₄. Сера в этом соединении проявляет максимальную степень окисления +6, что характерно для элементов VIА-группы.

Таким образом, для каждого из указанных неметаллов высший оксид и соответствующий гидроксид определяются их химическими свойствами и положением в периодической таблице.