Дармштадтий (Ds) в таблице Менделеева

Теория:

Дармштадтий (Ds) располагается в 7‑м периоде, что определяет его сложную и аномальную физико-химическую природу.

Являясь гомологом платины, этот элемент из‑за сильных релятивистских эффектов может проявлять специфические свойства, выделяющие его среди других тяжёлых металлов 10-й группы.

Его принадлежность к 10‑й группе (ранее — побочная подгруппа VIII группы) задаёт его ключевые параметры:

Возможность проявлять валентности II, IV, VI и VIII.
Широкий спектр степеней окисления, характерных для благородных металлов платиновой группы.

Внутренняя структура атома подтверждается его электронной формулой:

[Rn] 5f¹⁴ 6d⁹ 7s¹ (или теоретически [Rn] 5f¹⁴ 6d⁸ 7s²).

Данная конфигурация наглядно демонстрирует его статус как самого массивного представителя семейства платиноидов в системе элементов.

Дармштадтий (Ds) — это d‑элемент 10‑й группы 7‑го периода.

Данная локация в таблице Менделеева диктует химическое поведение и реакционную способность этого искусственно синтезированного гиганта.

Дармштадтий (Ds) — это d-элемент 10-й группы 7-го периода.

Эти положения определяют его теоретическую валентность и химическое сходство с платиной и палладием.

Содержание страницы

Как определить положение Дармштадтия в периодической системе

Местоположение дармштадтия в структуре таблицы классифицируется через его «ядерную метрику» или химический атлас:

Порядковый (атомный) номер.
Символическое обозначение и наименование.
Группа (вертикальная колонка).
Период (горизонтальный цикл).
Электронное семейство (Ds — d‑элемент).

Атомный номер / Порядковый номер (Z = 110)

Служит уникальным кодом в шеренге трансурановых элементов.
Ядро содержит 110 протонов; электронная оболочка нейтрального атома несёт 110 электронов.
Распределение электронов: [Rn] 5f¹⁴ 6d⁹ 7s¹.

Важно: структура внешних оболочек формально сближает его с никелем, палладием и платиной, однако сверхмассивное ядро заставляет электроны двигаться на околосветовых скоростях, что меняет химию элемента.

Наименование и символ

Название: «дармштадтий» (в честь города Дармштадт, где элемент был впервые получен в Центре исследования тяжёлых ионов).
Символ: Ds.
Историческая справка: до официального утверждения названия в 2003 году он был известен под временным обозначением «унуннилий» (Uun).

Группа (10 / VIII B)

Находится в 10‑й группе; по классической схеме — побочная подгруппа VIII группы (триада платины).

Влияние группы на свойства:

Наличие d-электронов определяет принадлежность к переходным металлам.
Валентность: в зависимости от условий синтеза предполагаются значения от II до VIII.
Степени окисления: теоретический диапазон от 0 до +8. Наиболее ожидаемыми и стабильными считаются состояния +2, +4 и +6.

Заметки: в отличие от легких аналогов, дармштадтий должен обладать экстремально высокой плотностью и быть благородным (химически инертным) металлом.

Период (7‑й)

Завершает переходный ряд 7‑го периода — его электроны распределены по семи энергетическим уровням.

Факторы влияния периода:

Релятивистское сжатие: из-за высокой скорости электронов на 7s-орбитали, радиус атома оказывается меньше ожидаемого, что делает элемент более «закрытым» для вступления в реакции.
Сходство с платиной: 7‑й период усиливает металлический характер, делая Ds потенциально одним из самых тяжелых металлов в ряду химических элементов.

Чтобы определить дармштадтий можно воспользоваться его электронной формулой [Rn] 5f¹⁴ 6d⁸ 7s² и сложить показатели степени их сумма будет равна 110.

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Ds) ≈ [281] а.е.м. (для наиболее стабильного нуклида).
Суть: суммарная масса нуклонов, зафиксированная в ходе лабораторного синтеза.
Стабильность: изотопы дармштадтия крайне короткоживущие (миллисекунды), что делает невозможным накопление весовых количеств этого вещества.

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

d‑Элемент (электронное облако)

Формирующийся подуровень — d‑подуровень (6d).

Что это значит:

Место в d-блоке подтверждает его качества как переходного металла, способного образовывать сложные комплексные соединения.

Определение энергетических уровней по Таблице Менделеева

Положение Дармштадтия в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства:

7-й период (Количество этажей):
Дармштадтий находится в седьмой строке, что означает наличие 7 энергетических уровней.

Его электронная формула — это список «жильцов» на каждом этаже:
)2 )8 )18 )32 )32 )16 )2.
10-я группа (Внешний вид):
Последний электрон Дармштадтия (согласно правилам заполнения) относится к d-подуровню.

Это определяет его «характер» и место в блоке переходных металлов (группа никеля, палладия и платины).

Что это дает элементу:

Свойства переходных металлов:
Способность образовывать сложные химические соединения и проявлять различные степени окисления (от +2 до +8).
Статус «Тяжелого аналога платины»:
Дармштадтий стоит в одной колонке с платиной, что теоретически делает его сверхплотным металлом с высокой химической стойкостью.
Релятивистский след:
Из-за экстремального заряда ядра (110 протонов) орбитали электронов «сжимаются».

Это влияет на его химическую активность и делает его свойства уникальными даже по сравнению с платиной.

Проверка знаний: Как определить дармштадтий по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые точно описывают Дармштадтий (Ds).

Как не ошибиться при идентификации 110-го элемента?

1) Порядковый номер элемента в системе равен 110.

2) Располагается в 10-й группе (побочной подгруппе VIII группы) и 7-м периоде.

3) Является d-элементом и тяжелым аналогом платины (Pt).

4) Широко применяется в ювелирном деле для изготовления колец.

5) Находится в одном периоде с Железом (Fe) или Никелем (Ni).

6) Был открыт алхимиками в Средние века при попытке создать золото.

Показать правильные ответы

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) Порядковый номер 110. Это константа для дармштадтия, определяющая заряд его ядра.
2) 10-я группа, 7-й период. Точные координаты элемента в современной таблице.
3) d-элемент, аналог платины. Его электронное строение и положение в группе делают его химическим «родственником» платиновых металлов.
4) Ювелирное дело. Ошибка: элемент радиоактивен и живет доли секунды; украшения из него невозможны.
5) Один период с Никелем. Ошибка: Никель в 4-м периоде, Дармштадтий — в 7-м.
6) Открыт алхимиками. Ошибка: Ds получен искусственно в 1994 году с помощью ускорителя частиц.

Вывод

Исходя из положения дармштадтия в периодической системе, можно выделить три ключевых вывода, определяющих его природу:

Архитектурный венец 10-й группы:
Дармштадтий — это закономерный итог развития подгруппы «платиноидов».

Являясь гомологом платины, он сохраняет её главные черты: статус благородного металла, высокую плотность и химическую инертность.

Его электронная формула [Rn] 5f¹⁴ 6d⁹ 7s¹ подтверждает его роль как самого массивного переходного металла в своей колонке.
Релятивистская трансформация:
Дармштадтий наглядно демонстрирует, как в 7-м периоде физика начинает менять химию.

За счёт «релятивистского сжатия» орбиталей этот элемент становится компактнее и химически «закрытее», чем можно было ожидать.

Это делает его уникальным гигантом, чьи свойства определяются не только электронами, но и околосветовыми скоростями их движения.
Квантовая устойчивость:
Несмотря на то, что Дармштадтий — искусственно синтезированный элемент с коротким временем жизни, его внутренняя структура (7 уровней и заполняющийся 6d-подуровень) идеально вписывается в паспортные правила таблицы Менделеева.

Часто задаваемые вопросы:

Какое место занимает Дармштадтий в таблице Менделеева?

Находится под номером 110 в 10-й группе (подгруппа платины) и 7-м периоде.

Он относится к семейству переходных d-металлов и является самым тяжелым аналогом никеля, палладия и платины.

Сколько электронных уровней?

Поскольку элемент находится в 7-м периоде, у него 7 энергетических уровней. Электроны распределены следующим образом: 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2.

Его электронная формула — [Rn] 5f¹⁴ 6d⁹ 7s¹ (в некоторых источниках допускается конфигурация 6d⁸ 7s²).

Какими химическими свойствами обладает?

Искусственно синтезированный радиоактивный металл.

Из-за положения в 10-й группе он считается «благородным» и должен проявлять химическую инертность, схожую с платиной.

Теоретически он может проявлять валентности II, IV, VI и VIII.