1. а) Объясните, почему температуры кипения и плавления возрастают от фтора к йоду, используя данные таблицы. Сравните

Kosmicheskiy_Puteshestvennik

50

17, включая бром и хлор. б) Объясните, почему водородный фторид (HF) является наиболее активным из галогеновых водородов. Таблица содержит данные о цвете, температуре кипения и плавления для каждого элемента.

Для начала рассмотрим данные таблицы:

\[
\begin{array}{|c|c|c|c|}
\hline
\text{Элемент} & \text{Цвет} & \text{Температура кипения (°C)} & \text{Температура плавления (°C)} \\
\hline
\text{Фтор (F)} & \text{Желтый} & -188.1 & -219.6 \\
\hline
\text{Хлор (Cl)} & \text{Желтый-зеленый} & -34.04 & -101.5 \\
\hline
\text{Бром (Br)} & \text{Красный-коричневый} & 58.8 & -7.2 \\
\hline
\text{Иод (I)} & \text{Темно-синий} & 184.3 & 113.7 \\
\hline
\end{array}
\]

а) Сравнение радиусов атомов и агрегатных состояний элементов группы 17 поможет нам объяснить, почему температуры кипения и плавления возрастают от фтора к йоду.

Радиус атома увеличивается при движении от фтора к йоду. Это связано с тем, что по мере увеличения атомного номера элемента внешние электроны находятся на более удаленных энергетических уровнях. Больший радиус атома приводит к слабому взаимодействию между атомами и, как следствие, низким энергетическим барьерам для перехода в агрегатные состояния.

Кроме того, агрегатные состояния элементов группы 17 также меняются от фтора к йоду. Фтор и хлор являются газами при комнатной температуре и давлении, бром - жидкостью, а йод - твердым веществом. Переход от газообразного состояния к жидкому или твердому происходит из-за сил взаимодействия между молекулами, которые возрастают с увеличением размера и массы атомов. Больший радиус атома и более слабые взаимодействия между молекулами ведут к более высоким температурам кипения и плавления.

б) На основании данных таблицы, можно предположить следующие значения для астата (At), элемента, отсутствующего в таблице:

- Цвет: так как все элементы группы 17 имеют разнообразные цвета в разных агрегатных состояниях, можно предположить, что астат также будет иметь особый цвет. Однако точный цвет астата нельзя определить только на основе данных таблицы.
- Агрегатное состояние: из данных таблицы видно, что агрегатное состояние элементов группы 17 изменяется от газа (Фтор и Хлор) до жидкости (Бром) и твердого вещества (Иод). Так как астат следует после иода, можно предположить, что астат также будет твердым веществом.
- Температура плавления и кипения: поскольку температуры плавления и кипения увеличиваются от фтора к йоду, можно предположить, что астат будет иметь еще более высокую температуру плавления и кипения, чем иод. Однако точные значения температур нельзя определить только на основе данных таблицы.

2. а) На основе данных таблицы, можно предположить следующие значения цвета, температур плавления и кипения для элементов группы 17:

- Цвет: Фтор имеет желтый цвет, Хлор - желтовато-зеленый, Бром - красный-коричневый, Иод - темно-синий. Можно предположить, что для элементов этой группы цвет будет изменяться от желтого до темно-синего.
- Температура плавления и кипения: Можно сделать вывод, что температуры плавления и кипения для элементов группы 17 увеличиваются по мере увеличения атомного номера от фтора к йоду. Таким образом, для других элементов группы 17, можно ожидать увеличения температур плавления и кипения по сравнению с уже данной таблицей.

б) Водородный фторид (HF) является наиболее активным из галогеновых водородов. Это объясняется следующим образом:

- Электроотрицательность: Фтор является самым электроотрицательным элементом в периоде, и водородный фторид обладает самым большим электроотрицательным различием между атомами. Это делает связь HF очень полярной, что приводит к высокой реакционной активности фтора.
- Размер атома: Размер атома уменьшается при движении через группу. Это означает, что связь между водородом и фтором является одной из самых коротких в группе. Более короткая связь делает ее более сильной и более склонной к реакциям.
- Электронная конфигурация: У атома фтора есть один свободный электрон в внешнем энергетическом слое, что делает его более склонным к реакциям. Vодородный фторид хорошо расщепляется в ионный фторид и протоводород, что делает его более реакционноспособным, чем другие галогеновые водороды.

Таким образом, комбинация этих факторов делает водородный фторид наиболее активным из галогеновых водородов.