В ряду химических элементов Mg (магний) Ca (кальций) Sr (стронций) способность металлов отдавать электроны увеличивается. Это явление объясняется закономерностями изменения свойств элементов внутри одной главной подгруппы (IIA группа) периодической системы. Основные причины усиления восстановительной способности Увеличение способности отдавать электроны (рост металлических и восстановительных свойств) обусловлено следующими факторами:
- Увеличение атомного радиуса: При переходе от магния к стронцию увеличивается число энергетических уровней (у Mg — 3, у Ca — 4, у Sr — 5). Следовательно, расстояние между положительно заряженным ядром и валентными электронами внешнего слоя увеличивается.
- Ослабление притяжения электронов: Согласно закону Кулона, чем дальше электроны находятся от ядра, тем слабее сила их притяжения. Внешние электроны стронция удерживаются ядром гораздо слабее, чем электроны магния.
- Снижение энергии ионизации: Энергия, которую необходимо затратить для отрыва электрона от атома, закономерно уменьшается в ряду . Чем ниже энергия ионизации, тем легче металл переходит в состояние катиона ( ). Эффект экранирования: Внутренние электронные слои «экранируют» (заслоняют) внешние электроны от притяжения ядра. С ростом порядкового номера количество таких слоев растет, что дополнительно облегчает отдачу валентных электронов.
Сравнение химической активности Вследствие вышеуказанных причин химическая активность металлов в реакциях с водой, кислородом и другими окислителями в данном ряду возрастает:
| Элемент | Порядковый номер | Электронная конфигурация внешнего слоя | Способность отдавать |
|---|---|---|---|
| Mg (Магний) | 12 | Умеренная (реагирует с водой при нагревании) | |
| Ca (Кальций) | 20 | Высокая (энергично реагирует с водой при н.у.) | |
| Sr (Стронций) | 38 | Очень высокая (реагирует бурно) |
Вывод: В ряду восстановительные свойства усиливаются, так как увеличивается радиус атома и уменьшается прочность связи валентных электронов с ядром. Я могу составить для вас аналогичное сравнение для элементов другого периода или группы, если это необходимо.