Борий (Bh) в таблице Менделеева

Теория:

Борий (Bh) занимает положение в 7‑м периоде, что определяет его уникальную (исключительную) природу среди трансактинидных элементов.

Он находится на границе, где релятивистские эффекты начинают существенно влиять на химию.

Будучи гомологом (аналогом) рения, из‑за возрастающего заряда ядра он сохраняет свойства тяжёлого металла, проявляя схожую высокую степень окисления, что подтверждается экспериментами с летучими галогенидами.

А его 7‑я группа (ранее — побочная подгруппа VII группы) задаёт его ключевые параметры: валентность VII (наиболее характерная для высших соединений), а также возможные степени окисления от +3 до +7.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Rn] 5f¹⁴ 6d⁵ 7s².

На которой наглядно можно определить его положение как самого тяжёлого представителя подгруппы марганца (семейства переходных металлов 7-го периода).

Содержание страницы

Toggle

Как определить положение Бория в Периодической системе

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

Порядковый номер и атомный номер.
Название элемента.
Группа (вертикальный столбец).
Период (горизонтальный ряд).
Электронное семейство (борий — d‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 107)

Однозначно идентифицирует элемент в ряду трансактинидных тяжеловесов.
В ядре — 107 протонов; в нейтральном атоме — 107 электронов.
Электронная конфигурация: [Rn] 5f¹⁴ 6d⁵ 7s².

Важно: наличие 7 валентных электронов (6d⁵ 7s²) роднит его с технецием и рением, делая его частью подгруппы марганца.

Название и символ

Название: «борий» (в честь великого датского физика Нильса Бора).
Символ: Bh.

Примечание: окончательное название было утверждено ИЮПАК в 1997 году после длительных научных дискуссий.

Группа (7 / VII A)

Расположен в 7‑й группе; в старом стиле — побочная подгруппа VII группы (подгруппа марганца).

Что даёт элементу:

7 валентных электронов.
Валентность: высшая валентность VII, что подтверждается образованием летучего оксихлорида бория (BhO₃Cl).
Степень окисления: в системе Менделеева группа задаёт границы от 0 до +7.
Типичные степени окисления: +7 (наиболее изученная в экспериментах), +5, +3.

Период (7‑й)

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

Что даёт элементу:

Статус трансактиноида: борий является первым элементом 6d-ряда после сиборгия.
Релятивистские эффекты: огромный заряд ядра заставляет внутренние электроны двигаться на околосветовых скоростях, что немного сжимает атомный радиус, делая борий химически похожим на более лёгкий рений.

Чтобы определить борий можно воспользоваться его полной электронной формулой (краткая [Rn] 5f¹⁴ 6d⁵ 7s²) и сложить показатели степени их сумма будет равна 107.

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Bh) ≈ [270] а.е.м. (для самого стабильного изотопа Bh-270).
Значение: суммарная масса нуклонов в ядре.
Уникальность: период полураспада изотопов бория исчисляется миллисекундами и секундами, что делает изучение его химии настоящим подвигом экспериментаторов.

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

d‑Элемент (электронное семейство)

Последний электрон по принципу заполнения попадает на d‑подуровнь (6d⁵).

Что даёт элементу:

Принадлежность к d‑блоку делает его классическим переходным металлом, способным образовывать сложные комплексные соединения.

Определение энергетических уровней Бория по Таблице Менделеева

Положение Бория (Bh) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства. Находясь в одном ряду с Хассием и Мейтнерием, он открывает цепочку сверхтяжелых переходных металлов 7-го периода.

1. 7-й период (Количество этажей)

Борий расположен в седьмой строке таблицы. Согласно закону периодичности: номер периода определяет число электронных слоев.

Итог: у Бория 7 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Бория — 107. Его 107 электронов распределены по уровням следующим образом:

)2 )8 )18 )32 )32 )13 )2

Для сравнения: у соседа слева, Сиборгия (106), на предпоследнем уровне 12 электронов, а у Бория (107) — 13. Это последовательное наращивание d‑электронов подготавливает переход к структуре Хассия (14 электронов).

3. 7-я группа (Химический характер)

Борий стоит в одной колонке (группе) с Марганцем, Технецием и Рением.

d‑элемент: его свойства диктуются заполняющимся 6d‑подуровнем.
Место в блоке: он является «тяжелым аналогом» рения, что относит его к группе тугоплавких переходных металлов.

Проверка знаний: Как определить Борий по таблице Менделеева

Отметьте три правильных утверждения, которые однозначно определяют Борий (Bh).

1) В ядре атома содержится ровно 107 протонов.

2) Расположен в 7-й группе и 7-м периоде классификации элементов.

3) Является химическим аналогом рения (Re) и технеция (Tc).

4) Используется в быту для наполнения воздушных шаров.

5) Находится в том же периоде, что и Марганец (Mn).

6) Встречается в земной коре в виде самородных слитков.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) 107 протонов. Это атомный номер бория, его уникальный идентификатор.
2) 7-я группа и 7-й период. Точные координаты элемента в таблице.
3) Аналог рения и технеция. Как элемент 7-й группы d-блока, он повторяет их химические свойства.
4) Ошибка. Борий радиоактивен и живет секунды; для шаров используют гелий.
5) Ошибка. Марганец в 4-м периоде, а борий — в 7-м.
6) Ошибка. Борий — искусственный элемент, его нет в природе.

Часто задаваемые вопросы:

Что такое борий?

Борий (Bh) — искусственно синтезированный радиоактивный металл с атомным номером 107. В природе не существует.

Где он находится в таблице Менделеева?

Атомный номер: 107. Группа: 7. Период: 7. Семейство: d-элементы.

Какие у него химические свойства?

Ведет себя как типичный аналог рения. Самая устойчивая степень окисления в газовой фазе — +7.