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

К списку заданий

#66221Задание №6ФИПИ

Закономерности изменения свойств

Какие два утверждения верны для характеристики как фтора, так
и иода?

1) До завершения внешнего слоя атому элемента не хватает одного электрона.

2) Соответствующее простое вещество существует в виде двухатомных молекул (н.у.).

3) Значение электроотрицательности меньше, чем у хлора.

4) В соединениях проявляет постоянную валентность.

5) Химический элемент образует высший оксид состава Э₂О₇.

Запишите номера выбранных ответов.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для того чтобы выбрать верные утверждения, проанализируем положение фтора ( $F$ ) и иода ( $I$ ) в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Оба этих элемента находятся в VIIA группе (17-й группе) и относятся к семейству галогенов.

Разберём каждое утверждение по порядку:

1) До завершения внешнего слоя атому элемента не хватает одного электрона.
Поскольку оба элемента находятся в VIIA группе, на их внешнем электронном слое располагается по $7$ электронов. Для завершения внешнего слоя (до октета) атому необходимо иметь $8$ электронов. Следовательно, и фтору, и иоду не хватает ровно $1$ электрона ( $8 - 7 = 1$ ).
Утверждение верно для обоих элементов.

2) Соответствующее простое вещество существует в виде двухатомных молекул (н.у.).
Все галогены в свободном состоянии при обычных условиях образуют двухатомные молекулы. Фтор существует в виде газа $F_{2}$ , а иод — в виде твёрдых кристаллов $I_{2}$ .
Утверждение верно для обоих элементов.

3) Значение электроотрицательности меньше, чем у хлора.
Электроотрицательность в Периодической системе растёт снизу вверх и слева направо. Фтор находится выше хлора, поэтому он является самым электроотрицательным элементом (его ЭО выше, чем у хлора). Иод находится ниже хлора, его ЭО действительно меньше. Однако условие должно выполняться для обоих элементов сразу.
Утверждение неверно (не подходит для фтора).

4) В соединениях проявляет постоянную валентность.
Фтор — самый электроотрицательный элемент, он всегда проявляет валентность $I$ . Однако иод, имея свободные $d$ -орбитали на внешнем слое, может переходить в возбуждённые состояния и проявлять переменные валентности ( $I$ , $III$ , $V$ , $VII$ ).
Утверждение неверно (не подходит для иода).

5) Химический элемент образует высший оксид состава $Э_{2}O_{7}$ .
Для иода, как для элемента VII группы, характерен высший оксид $I_{2}O_{7}$ . Однако фтор является исключительным элементом: из-за своей экстремально высокой электроотрицательности он не образует оксидов в классическом понимании (его соединения с кислородом называются фторидами, например $OF_{2}$ ), и он не может иметь степень окинения $+7$ .
Утверждение неверно (не подходит для фтора).

Таким образом, общими характеристиками являются утверждения под номерами 1 и 2.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ