Атомы элементов, расположенных в одной группе, имеют сходные формулы соединений из-за того, что они имеют одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне. Это число называется номером группы, и оно определяет химические свойства элементов в этой группе. Атомы с одинаковым числом электронов на внешнем уровне обладают сходными свойствами, так как они имеют похожую структуру электронных оболочек и взаимодействуют с другими атомами и ионами аналогичным образом.
а) Натрий и калий имеют похожую электронную конфигурацию, оба атома имеют один валентный электрон на внешнем уровне. Это позволяет им образовывать сходные соединения, такие как оксиды, гидроксиды, водородные соединения и соли.
б) Магний и кальций имеют похожую электронную конфигурацию, оба атома имеют два валентных электрона на внешнем уровне. Это позволяет им образовывать сходные соединения, такие как оксиды, гидроксиды, водородные соединения и соли.
в) Углерод и кремний имеют похожую электронную конфигурацию, оба атома имеют четыре валентных электрона на внешнем уровне. Это позволяет им образовывать сходные соединения, такие как оксиды, гидроксиды, водородные соединения и соли.
г) Мышьяк и фосфор имеют похожую электронную конфигурацию, оба атома имеют пять валентных электронов на внешнем уровне. Это позволяет им образовывать сходные соединения, такие как оксиды, гидроксиды, водородные соединения и соли.
д) Хлор и бром имеют похожую электронную конфигурацию, оба атома имеют семь валентных электронов на внешнем уровне. Это позволяет им образовывать сходные соединения, такие как оксиды, гидроксиды, водородные соединения и соли.
Знание электронного строения атомов элементов объясняет смысл периодического закона Д.И. Менделеева. Этот закон утверждает, что свойства элементов периодически меняются с ростом их атомных номеров. Это происходит из-за того, что при росте атомного номера изменяется количество электронов на внешнем энергетическом уровне, что в свою очередь определяет химические свойства элемента. Атомы с похожей электронной конфигурацией имеют похожие свойства, что объясняет почему элементы в одной группе таблицы Менделеева имеют сходные химические свойства. Также, зная электронную конфигурацию атомов, можно предсказать какие соединения могут образоваться между элементами, что является основой химических реакций и синтеза новых соединений.