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

Решение.

Для начала определим положение указанных элементов в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева:
Кремний $(Si)$ — 3-й период, IV группа (порядковый номер 14).
Алюминий $(Al)$ — 3-й период, III группа (порядковый номер 13).
Магний $(Mg)$ — 3-й период, II группа (порядковый номер 12).

Таким образом, в ряду $Si \rightarrow Al \rightarrow Mg$ мы движемся по 3-му периоду справа налево (от 14-го элемента к 12-му).

Проанализируем предложенные варианты закономерностей для этого направления:

1) Число электронных слоев в атоме. Все три элемента находятся в одном и том же (третьем) периоде. Число слоев равно номеру периода, поэтому у всех этих атомов по 3 электронных слоя. Число слоев не изменяется. Утверждение неверно.

2) Радиус атома. В периоде при движении справа налево заряд ядра уменьшается, притяжение внешних электронов к ядру ослабевает, и электронное облако «расширяется». Следовательно, радиус атома в ряду $Si \rightarrow Al \rightarrow Mg$ увеличивается. Утверждение верно.

3) Относительная атомная масса. Посмотрим в таблицу Менделеева: $A_{r}(Si) \approx 28$, $A_{r}(Al) \approx 27$, $A_{r}(Mg) \approx 24$. Мы видим, что значения уменьшаются. Утверждение верно.

4) Высшая степень окисления. Высшая степень окисления для элементов главных подгрупп обычно равна номеру группы. Для $Si$ она составляет $+4$, для $Al$ — $+3$, для $Mg$ — $+2$. В данном ряду она уменьшается, а не увеличивается. Утверждение неверно.

5) Восстановительная способность. Восстановительная способность — это способность атома отдавать электроны. Она усиливается с увеличением радиуса атома и уменьшением числа электронов на внешнем слое (т. е. справа налево по периоду). В ряду $Si \rightarrow Al \rightarrow Mg$ восстановительные свойства усиливаются, а не уменьшаются. Утверждение неверно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 3.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ