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

К списку заданий

#66267Задание №6ФИПИ

Строение атомовЗакономерности изменения свойств

Какие два утверждения верны для характеристики как водорода, так
и хлора?

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

2) Соответствующее простое вещество существует в жидком агрегатном состоянии (н.у.).

3) Значение радиуса атома меньше, чем у натрия.

4) В соединениях проявляет постоянную валентность.

5) Химический элемент образует оксид состава Э₂О₇.

Запишите номера выбранных ответов.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для того чтобы выбрать верные утверждения, проанализируем положение водорода и хлора в Периодической системе химических элементов и особенности строения их атомов.

1) Рассмотрим строение внешнего электронного слоя.
Водород ( $H$ ) находится в I группе, в первом периоде. На его единственном электронном слое находится $1$ электрон. Для завершения первого слоя (до состояния гелия) необходимо $2$ электрона, то есть водороду не хватает одного электрона.
Хлор ( $Cl$ ) находится в VII группе. На его внешнем слое $7$ электронов. Для завершения внешнего слоя (до октета — $8$ электронов) ему также не хватает одного электрона.
Это утверждение верно для обоих элементов.

2) Агрегатное состояние простых веществ при нормальных условиях (н.у.).
Водород ( $H_{2}$ ) и хлор ( $Cl_{2}$ ) при нормальных условиях являются газами. Жидкими простыми веществами при н.у. являются, например, ртуть ( $Hg$ ) и бром ( $Br_{2}$ ).
Это утверждение неверно.

3) Сравнение радиусов атомов с натрием.
Натрий ( $Na$ ) находится в начале 3-го периода. Радиус атома уменьшается в периоде слева направо и увеличивается в группе сверху вниз.
Водород находится в 1-м периоде, его атом имеет всего один электронный слой, поэтому его радиус значительно меньше, чем у натрия (у которого 3 слоя).
Хлор находится в том же 3-м периоде, что и натрий, но правее. При движении вправо по периоду заряд ядра растет, сильнее притягивая электроны к центру, поэтому радиус атома хлора меньше радиуса атома натрия.
Это утверждение верно для обоих элементов.

4) Постоянная валентность.
Водород действительно проявляет постоянную валентность, равную $I$ . Однако хлор, будучи элементом третьего периода, имеет вакантные d-орбитали и в соединениях с кислородом или фтором может проявлять переменные валентности: $I, III, V, VII$ .
Это утверждение неверно.

5) Образование высшего оксида состава $Э_{2}O_{7}$ .
Такой оксид характерен для элементов VII группы. Хлор образует оксид $Cl_{2}O_{7}$ . Однако водород не может иметь степень окисления $+7$ , его единственный оксид — вода $H_{2}O$ .
Это утверждение неверно.

Таким образом, общими характеристиками являются утверждения под номерами 1 и 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ