Задание №1. Ученик утверждает: «Все галогены обладают сходными химическими свойствами, потому что находятся в одной группе Периодической системы. При этом хлор является более сильным окислителем, чем фтор, поскольку его атом имеет больше электронов». Проанализируйте утверждение ученика. 1. Объясните сходство химических свойств галогенов, опираясь на строение внешнего электронного слоя их атомов. 2. Определите, в чём заключается ошибка ученика. Объясните, как изменяются окислительные свойства простых веществ галогенов сверху вниз по группе. 3. Запишите электронную конфигурацию атома хлора и объясните, почему для него характерно образование иона Cl⁻.

У атомов галогенов на внешнем электронном слое находится по семь электронов: общая конфигурация внешнего слоя — \(ns^2np^5\). Для завершения внешнего слоя им не хватает одного электрона. Поэтому галогены сходны по химическим свойствам: обычно принимают один электрон, образуя ионы с зарядом \(-1\), и вступают в реакции как окислители.

Ошибка ученика — утверждение, что хлор является более сильным окислителем, чем фтор. Число электронов в атоме само по себе не определяет силу окислителя. Окислительные свойства простых веществ галогенов ослабевают сверху вниз по группе: \(F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2\). Фтор — самый сильный окислитель; его атомы наиболее эффективно притягивают электроны в реакции.

Порядковый номер хлора — 17, поэтому электронная конфигурация его атома: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5\) (по электронным слоям: 2, 8, 7). При присоединении одного электрона внешний слой становится завершённым: \(Cl + e^- \rightarrow Cl^-\). У иона \(Cl^-\) 18 электронов, как у атома аргона; поэтому образование такого иона характерно для хлора.