Мейтнерий (Mt) в таблице Менделеева

Теория:

Мейтнерий (Mt) занимает положение в 7‑м периоде, что определяет его уникальную и крайне нестабильную природу.

Будучи гомологом иридия, мейтнерий относится к группе благородных металлов платиновой группы, оставаясь при этом радиоактивным сверхтяжёлым трансактинидом.

Его 9‑я группа (в рамках реестра химических элементов) или по старому стилю (VIII B) задаёт его ключевые характеристики:

Прогнозируемые валентности от II до VI.
При этом наиболее стабильными ожидаются степени окисления +3 и +4, а в специфических условиях — даже +9.

Свойства элемента обусловлены его электронной структурой:

[Rn] 5f¹⁴ 6d⁷ 7s².

На основе этой формулы можно наглядно определить его положение как самого тяжёлого представителя подгруппы кобальта в периодической системе элементов.

Мейтнерий (Mt) — это d‑элемент 9‑й группы 7‑го периода.

Это положение в классификации элементов определяет поведение атома в условиях высокоэнергетического ядерного синтеза и его химическое сродство с тяжёлыми переходными металлами.

Содержание страницы

Как определить положение Мейтнерия в Таблице Менделеева

Место мейтнерия в таблице задаётся параметрами его синтетического ядра — его «химическим паспортом»:

Порядковый номер (атомное число).
Название и символ.
Группа (вертикальный столбец).
Период (горизонтальный ряд).
Электронное семейство (мейтнерий — d‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 109)

Служит уникальным идентификатором в ряду искусственных супергигантов.
В ядре — 109 протонов; в нейтральном атоме — 109 электронов.
Электронная конфигурация: [Rn] 5f¹⁴ 6d⁷ 7s².

Важно: распределение электронов на d‑подуровне (6d⁷) роднит его с иридием, но из-за близости к концу трансактинидного ряда его химические свойства могут быть более инертными.

Название и символ

Название: «мейтнерий» (в честь австрийского физика Лизы Мейтнер).
Символ: Mt.
Примечание: это единственный элемент, названный исключительно в честь женщины-учёного (не считаясь Кюрия, названного в честь обоих супругов).

Чтобы определить мейтнерий можно воспользоваться его электронной формулой [Rn] 5f¹⁴ 6d⁷ 7s² и сложить показатели степени их сумма будет равна 109.

Группа (9 / VIII B)

Расположен в 9‑й группе; в устаревшей системе — побочная подгруппа VIII группы (подгруппа кобальта/иридия).

Что даёт элементу:

Наличие электронов на d‑орбитали определяет его как переходный металл.
Валентность: теоретически широкая, от III до IX. Считается, что мейтнерий может проявлять очень высокие степени окисления в соединениях с фтором.
Степень окисления: наиболее вероятны +3, +4 и +6.

Важно: мейтнерий должен быть очень благородным металлом, превосходящим иридий по химической стойкости.

Период (7‑й)

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

Что даёт элементу:

Максимальный размер электронных оболочек среди аналогов группы.

Релятивистские эффекты: из-за огромного заряда ядра электроны движутся со скоростями, близкими к световой, что делает 7s-орбитали более сжатыми, а элемент — более стабильным к химическим воздействиям.

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Mt) ≈ [278] а.е.м. (для наиболее стабильного изотопа мейтнерий‑278).
Значение: суммарная масса нуклонов в ядре, полученном в ускорителе частиц.

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

d‑Элемент (электронное семейство)

Застраивающимся является 6d-подуровень.

Что даёт элементу:

Типичные свойства переходного металла: высокая плотность, тугоплавкость (предположительно) и способность к образованию комплексных соединений.

Определение энергетических уровней по Таблице Менделеева

Положение Мейтнерия (Mt) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства, аналогичный соседнему Дармштадтию, но со своими уникальными отличиями.

1. 7-й период (Количество этажей)

Мейтнерий находится в седьмой строке. Это фундаментальное правило: номер периода равен количеству электронных оболочек.

Итог: У Мейтнерия 7 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Мейтнерия — 109. Его электроны распределены по уровням почти так же, как у Дармштадтия, но с разницей в один электрон на предвнешнем слое: ** )2 )8 )18 )32 )32 )15 )2 **

Для сравнения: У Дармштадтия (110) на предпоследнем уровне 16 электронов, а у Мейтнерия — 15. Это и определяет их разные химические свойства.

3. 9-я группа (Химический характер)

Мейтнерий стоит в одной колонке с Кобальтом, Родием и Иридием.

d-элемент: Его «характер» определяется заполняющимся 6d-подуровнем.
Место в блоке: Он завершает триаду тяжелых переходных металлов своей группы.

Что это дает элементу (Свойства):

Свойства переходных металлов: Как и Дармштадтий, Мейтнерий способен проявлять различные степени окисления.

Теоретически он может быть еще более химически активным, чем платиноиды.

Статус «Тяжелого аналога Иридия»: Иридий — самый коррозийно-стойкий металл.

Мейтнерий, будучи его гомологом, должен обладать экстремальной плотностью и прочностью (если бы он жил дольше нескольких секунд).

Релятивистский эффект: Заряд ядра в 109 протонов заставляет электроны двигаться на околосветовых скоростях.

Проверка знаний: Как определить Мейтнерий 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

На основе положения Мейтнерия в таблице можно выделить три фундаментальных вывода о его строении и свойствах:

Архитектура и масштаб (7-й период):
Нахождение в финальном периоде наделяет Мейтнерий сложнейшей структурой из 7 энергетических уровней.

Его электронная схема )2 )8 )18 )32 )32 )15 )2 показывает распределение 109 электронов, где застраивающимся является 6d-подуровень.

Как самый тяжелый аналог кобальта и иридия, он является «архитектурным завершением» своей подгруппы.
Статус «Супер-благородного» металла (9-я группа):
Принадлежность к d-семейству определяет Мейтнерий как переходный металл платиновой группы.

Прогнозируется, что Mt обладает экстремальной плотностью и химической инертностью, теоретически превосходя иридий по стойкости к коррозии.

Это делает его уникальным объектом: радиоактивным сверхтяжелым гигантом с «характером» благородного металла.
Релятивистский след (Физика против Химии):
Огромный заряд ядра в 109 протонов вызывает «релятивистское сжатие» орбиталей.

Электроны на внутренних уровнях движутся со скоростями, близкими к световой, что меняет радиус атома и его химическую активность.

В результате свойства Мейтнерия диктуются не только классическим законом Менделеева, но и эффектами теории относительности.

Часто задаваемые вопросы:

Что такое мейтнерий?

Это искусственно синтезированный радиоактивный элемент с атомным номером 109. В естественных условиях на Земле не обнаружен.

Где находится в периодической системе?

Атомный номер: 109. Период: 7-й. Группа: 9-я (аналог кобальта, родия и иридия). Категория: переходный металл, d-блок.

Каковы его основные свойства?

Чрезвычайно радиоактивен. Самый долгоживущий изотоп Mt-278 имеет период полураспада всего около 0,72 секунды.

Предполагается, что это очень тяжелый, серебристый металл, устойчивый к коррозии.