Флеровий (Fl) в таблице Менделеева

Теория:

Флеровий (Fl) занимает положение в 7‑м периоде, что определяет его уникальную природу.

Будучи аналогом свинца, из‑за релятивистских эффектов он может проявлять свойства, близкие к благородным газам, оставаясь при этом сверхтяжёлым металлом.

А его 14‑я группа или по старому стилю (IV A) задают его основные качества: валентность II (наиболее стабильная) и IV, а также степени окисления +2 и +4.

Которые подтверждаются его электронной конфигурацией:

[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p².

На которой наглядно можно определить его положение как самого тяжёлого представителя подгруппы углерода.

Флеровий (Fl) — это p‑элемент 14‑й группы 7‑го периода.

Эти положения в периодической таблице Менделеева определяют, какая будет валентность и степень окисления элемента в условиях ядерного синтеза.

Как определить положение Флеровия в Таблице Менделеева

Положение флеровия в таблице задаётся характеристиками радиоактивного сверхтяжёлого ядра — его «химическим паспортом»:

1. Порядковый номер и атомный номер.
2. Название элемента.
3. Группа (вертикальный столбец).
4. Период (горизонтальный ряд).
5. Электронный блок (флеровий — p‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 114)

• Однозначно идентифицирует элемент в ряду трансурановых гигантов.

• В ядре — 114 протонов; в нейтральном атоме — 114 электронов.

• Электронная конфигурация: [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p².

Важно: наличие 4 валентных электронов (7s² 7p²) формально роднит его с кремнием, но огромная масса ядра вносит коррективы в его химическую активность.

Название и символ

• Название: «флеровий» (в честь Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова).

• Символ: Fl.

Примечание: название отражает вклад российских учёных из Дубны в открытие «острова стабильности» сверхтяжёлых ядер.

Группа (14 / IV A)

Расположен в 14‑й группе; в устаревшей системе — главная подгруппа IV группы (подгруппа углерода).

Что даёт элементу:

• 4 валентных электрона (7s² 7p²).
• Валентность: теоретически возможны II и IV, однако из‑за эффекта «инертной пары» состояние II является гораздо более предпочтительным, чем у кремния.
• Степень окисления: группа задаёт теоретические границы от −4 до +4.
• Типичные степени окисления: +2 (наиболее устойчивая), +4, 0. Состояние −4 для флеровия практически невероятно.

Важно: в отличие от кремния, флеровий проявляет свойства очень тяжёлого, легкоплавкого металла (возможно, даже летучего, подобно ртути).

Период (7‑й)

Находится в 7‑м периоде — электроны заполняют семь энергетических уровней.

Что даёт элементу:

• Огромный атомный радиус и колоссальное число внутренних электронов, экранирующих ядро.
• Релятивистские эффекты: 7‑й период делает внешние p‑орбитали флеровия очень стабильными. Это приводит к тому, что флеровий химически гораздо менее активен, чем свинец, и может вести себя почти как благородный газ.
• Валентность и степень окисления: положение в 7‑м периоде смещает устойчивость в сторону низших степеней окисления (+2).

Относительная атомная масса (Ar)

• Ar(Fl) ≈ [289] а.е.м. (для самого долгоживущего изотопа).

• Значение: масса ядра, полученного в результате ядерной реакции.

• Уникальность: Флеровий — один из ключевых элементов в теории «острова стабильности». Его изотопы живут дольше, чем у многих соседей (около 2–3 секунд).

Важно: точность массы критична для физики высоких энергий и синтеза новых элементов.

p‑Элемент (электронное семейство)

Последний электрон находится на p‑подуровне (7p²).

Что даёт элементу:

• Принадлежность к p‑блоку определяет его место в конце 7‑го периода.

Важно: несмотря на принадлежность к p‑блоку, флеровий может проявлять аномально низкую реакционную способность из‑за специфики заполнения оболочек в 7‑м периоде.

Проверка знаний: Как определить флеровий по таблице Менделеева

Отметьте три правильных утверждения, которые однозначно определяют Флеровий (Fl) в Периодической системе.

По каким признакам можно безошибочно установить, что речь идёт именно об элементе №114?

1) В атомном ядре элемента содержится ровно 114 протонов.

2) Занимает клетку в 14-й группе (IV A) и 7-м периоде таблицы Менделеева.

3) Валентная электронная конфигурация внешнего слоя описывается формулой 7s²7p².

4) Является основным компонентом обычного оконного стекла.

5) Находится в том же периоде, что и Кремний (Si) или Свинец (Pb).

6) Был открыт в глубокой древности и использовался для изготовления доспехов.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

• 1) В ядре содержится 114 протонов.
  Атомный номер Z = 114 — это фундаментальная характеристика, определяющая флеровий.
• 2) 14-я группа и 7-й период.
  Это положение в «подгруппе углерода» делает его самым тяжелым аналогом кремния и свинца.
• 3) Конфигурация: 7s²7p².
  Наличие четырех валентных электронов на внешнем уровне подтверждает его принадлежность к 14-й группе.
• 4) Компонент оконного стекла.
  Ошибка: основой стекла является оксид кремния (SiO₂). Флеровий — радиоактивный элемент, полученный в виде единичных атомов.
• 5) Тот же период, что и Кремний.
  Ошибка: Кремний в 3-м периоде, Свинец в 6-м, а Флеровий — в 7-м.
• 6) Открыт в древности.
  Ошибка: Флеровий — искусственно синтезированный элемент, открытый в 1998 году в Дубне (Россия).

Часто задаваемые вопросы: