Берклий (Bk) в таблице Менделеева

Теория:

Берклий (Bk) занимает положение в 7‑м периоде, что определяет его принадлежность к ряду тяжелых трансурановых элементов — актиноидов.

Будучи химическим гомологом (аналогом) лантаноида тербия, он проявляет свойства типичного радиоактивного металла.

Его поведение в химических реакциях продиктовано заполнением 5f-подуровня, что позволяет ему проявлять более разнообразные степени окисления, чем у легких актиноидов.

А его нахождение в 3‑й группе (семейство актиноидов) задает ключевые параметры:

1. Наиболее характерную валентность III.
2. А также уникальную для тяжелых актиноидов способность легко переходить в состояние +4, что роднит его с его «соседом» по вертикали — тербием.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Rn] 5f⁹ 7s².

На которой наглядно можно определить его положение как представителя f-блока, находящегося за кюрием и перед калифорнием.

Берклий в таблице Менделеева можно определить на основании закона периодичности: положение в группе и периоде, а также порядкового номера / атомный номер (Z = 97)

Как определить положение Берклия в Таблице Менделеева

Локация берклия в таблице описывается характеристиками его радиоактивного ядра — его «химическим аттестатом» (паспортом):

1. Порядковый номер (атомный номер).
2. Наименование (название) элемента.
3. Группа (вертикальный ряд актиноидов).
4. Период (горизонтальный ряд).
5. Электронное семейство (берклий — f‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 97)

• Служит уникальным кодом элемента в ряду искусственно полученных трансуранов.
• В ядре — 97 протонов; в нейтральной оболочке — 97 электронов.
• Электронное строение: [Rn] 5f⁹ 7s².

Важно: Наличие 9 электронов на 5f-подуровне определяет его химическое сходство с тербием (семейство лантаноидов) и способность к образованию соединений Bk(IV).

Название и символ

• Название: «берклий» (в честь города Беркли, Калифорния, где находится университет, в котором элемент был впервые синтезирован).
• Символ: Bk.
• Примечание: Элемент был открыт в 1949 году группой Сиборга путем бомбардировки америция альфа-частицами.

Группа (3 / III B)

Расположен в 3‑й группе (в ряду актиноидов), которая объединяет f-элементы со схожими свойствами внешних s-оболочек.

Химический потенциал:

• Валентность берклия: проявляет валентности III и IV.
• Степень окисления: наиболее стабильна +3, однако берклий легче других тяжелых актиноидов окисляется до +4, что используется для его отделения от соседей по периоду.

Период (7‑й)

Находится в 7‑м периоде — его электроны распределены по семи энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

• Актиноидное сжатие: Занимает промежуточное положение в ряду, обладая меньшим ионным радиусом, чем кюрий, но большим, чем калифорний.
• Металлические свойства: Представляет собой мягкий серебристый металл, который легко тускнеет на воздухе из-за высокой химической активности.

Все значения элементов в полной сводной таблице параметров химических элементов (Z, Ar, Группа, Период).

Относительная атомная масса (Ar)

• Ar(Bk) ≈ [247] а.е.м. (для наиболее стабильного изотопа ²⁴⁷Bk).
• Определение: средняя масса долгоживущего нуклида.
• Стабильность: Наиболее доступный изотоп ²⁴⁹Bk имеет период полураспада около 330 дней, что позволяет работать с ним в лабораторных условиях.

Все значения для всех элементов можно узнать в таблице атомных масс.

f‑Элемент (электронное семейство)

Застраивающимся является 5f‑подуровень (5f⁹).

Специфика блока: Это типичный представитель f-блока. Из-за незаполненной 5f-оболочки берклий и его соединения обладают парамагнитными свойствами.

Определение энергетических уровней Берклия по Таблице Менделеева

Положение Берклия (Bk) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства.

1. 7-й период (Количество этажей)

Берклий находится в седьмой строке таблицы. Номер периода определяет число электронных слоев.

• Итог: У Берклия 7 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Берклия — 97. Его 97 электронов распределены по уровням следующим образом:

Bk  ) 2 ) 8 ) 18 ) 32 ) 27 ) 8 ) 2

Для сравнения: У соседа слева, Кюрия (96), на пятом уровне 25 электронов (учитывая переход на 6d), а у Берклия (97) — 27.

3. 3-я группа (Химический характер)

Берклий входит в семейство актиноидов.

• f-элемент: Его свойства определяются 5f-оболочкой.
• Место в блоке: Он является «тяжелым аналогом» тербия, что позволяет ему проявлять устойчивую степень окисления +4.

Проверка знаний: Как определить берклий по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые однозначно характеризуют Берклий (Bk) в структуре таблицы.

1) Порядковый номер (атомное число) равен 97.

2) Расположен в ряду актиноидов (f-блок) 7-го периода.

3) Является химическим аналогом тербия (Tb).

4) Используется в массовом производстве бытовых электроинструментов.

5) Встречается в природе в виде минеральных месторождений.

6) Является стабильным нерадиоактивным металлом.

Часто задаваемые вопросы: