Задание №6 — Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Строение атомов

Решение.

Для того чтобы правильно ответить на вопрос, проанализируем положение указанных элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Элементы углерод $\text{C}$, кремний $\text{Si}$ и германий $\text{Ge}$ расположены в одной и той же IVА группе (14-й группе), друг под другом.

Рассмотрим, как меняются их свойства в ряду сверху вниз:

1) Радиус атома. При движении по группе сверху вниз увеличивается количество электронных слоёв (энергетических уровней), так как увеличивается номер периода. Чем больше слоёв, тем дальше внешние электроны находятся от ядра, следовательно, радиус атома увеличивается. Это утверждение верно.

2) Высшая степень окисления. Для элементов главных подгрупп высшая степень окисления обычно равна номеру группы. Так как все три элемента находятся в IVА группе, их высшая степень окисления одинакова и равна $+4$. Она не изменяется.

3) Валентность элемента в летучем водородном соединении. Эти элементы образуют соединения состава $\text{EH}_4$ (например, $\text{CH}_4$, $\text{SiH}_4$). Валентность элемента в таких соединениях равна IV и не изменяется в данном ряду.

4) Число заполненных электронных слоев. Номер периода, в котором стоит элемент, соответствует числу его электронных слоёв. Углерод $\text{C}$ находится во 2-м периоде (2 слоя), кремний $\text{Si}$ — в 3-м периоде (3 слоя), германий $\text{Ge}$ — в 4-м периоде (4 слоя). Число слоёв увеличивается. Это утверждение верно.

5) Число электронов на внешнем уровне. Для элементов главных подгрупп число внешних электронов равно номеру группы. Поскольку все элементы находятся в IVА группе, у каждого из них на внешнем уровне по 4 электрона. Это число не изменяется.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 1 и 4.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ