Висмут (Bi) в таблице Менделеева: период, группа, масса

Теория:

Висмут (Bi) занимает положение в 6‑м периоде, что определяет его принадлежность к ряду тяжелых металлов p-блока.

Он является последним элементом в таблице, который долгое время считался абсолютно стабильным.

Будучи химическим гомологом (аналогом) сурьмы и мышьяка, он проявляет свойства типичного постпереходного металла.

Его поведение в сплавах и химических соединениях продиктовано завершением заполнения 6p-подуровня.

А его нахождение в 15‑й группе (ранее — главная подгруппа V группы) задает ключевые параметры:

Наиболее характерные валентности III и V.
А также специфический диамагнетизм — висмут сильнее любого другого металла выталкивается магнитным полем.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³.

На которой наглядно можно определить его положение как представителя p-блока, находящегося за свинцом и перед радиоактивным полонием.

Висмут в таблице Менделеева можно определить на основании закона периодичности: положение в группе и периоде, а также порядкового номера / атомный номер (Z = 83).

Содержание страницы

Toggle

Как определить положение Висмута в Таблице Менделеева

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

Порядковый номер (атомный номер).
Наименование (название) элемента.
Группа (вертикальный ряд пниктогенов).
Период (горизонтальный ряд).
Электронное семейство (висмут — p‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 83)

Служит уникальным кодом элемента, завершающим ряд практически стабильных тяжелых металлов.
В ядре — 83 протона; в нейтральной оболочке — 83 электрона.
Электронное строение: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³.

Важно: Наличие 3 электронов на 6p-подуровне определяет его принадлежность к группе азота и склонность к образованию соединений в степенях окисления +3 и +5.

Название и символ

Название: «висмут» (происходит от нем. weisse Masse — «белая масса»).
Символ: Bi.
Примечание: Висмут известен с глубокой древности, хотя его часто путали со свинцом и оловом до середины XVIII века.

Чтобы определить висмут, можно воспользоваться его полной электронной формулой (краткая [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³) и сложить показатели степени — их сумма будет равна 83.

Группа (15 / V A)

Расположен в 15‑й группе (подгруппа азота), которая объединяет элементы с пятью валентными электронами.

Химический потенциал:

Валентность висмута: доминирующая валентность III и V.
Степень окисления: наиболее стабильна +3. В отличие от легких аналогов (азота, фосфора), висмут проявляет ярко выраженные металлические свойства.

Период (6‑й)

Находится в 6‑м периоде — его электроны распределены по шести энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

Эффект инертной пары: Из-за большой глубины 6s-орбиталей висмуту сложнее проявлять высшую степень окисления +5, чем его предшественникам по группе.
Диамагнетизм: Шестой период и тяжелое ядро делают висмут рекордсменом по диагмагнитным свойствам среди металлов.

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

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Bi) ≈ 208.98 а.е.м.
Определение: средняя масса природного изотопа ²⁰⁹Bi.
Стабильность: До 2003 года висмут считался самым тяжелым стабильным элементом. Сейчас доказано, что он слабо радиоактивен (период полураспада в миллиарды раз больше возраста Вселенной).

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

p‑Элемент (электронное семейство)

Застраивающимся является внешний 6p‑подуровень (6p³).

Специфика блока: Как типичный p-металл, висмут имеет низкую температуру плавления и является плохим проводником тепла и электричества по сравнению с d-металлами.

Определение энергетических уровней Висмута по Таблице Менделеева

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

1. 6-й период (Количество этажей)

Висмут находится в шестой строке таблицы. Номер периода определяет число электронных слоев.

Итог: У Висмута 6 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Висмута — 83. Его 83 электрона распределены по уровням следующим образом:

Bi ) 2 ) 8 ) 18 ) 32 ) 18 ) 5

Для сравнения: У соседа слева, Свинца (82), на внешнем уровне 4 электрона, а у Висмута (83) — 5.

3. 15-я группа (Химический характер)

Висмут входит в подгруппу пниктогенов.

p-элемент: Его химический облик определяется тремя неспаренными электронами на p-оболочке.
Место в блоке: В отличие от неметалла азота и полуметалла сурьмы, висмут является полноценным, хотя и хрупким, металлом.

Проверка знаний: Как определить висмут по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые однозначно характеризуют Висмут (Bi) в структуре таблицы.

1) Порядковый номер (атомное число) равен 83.

2) Расположен в 15-й группе (V A подгруппа) и 6-м периоде.

3) Является p-элементом и самым тяжелым «почти стабильным» металлом.

4) Используется как основное топливо в обычных кострах.

5) Находится в одной группе со Щелочными металлами.

6) Является легким газом, который легче воздуха.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) Номер 83. Главная координата висмута в системе.
2) 15-я группа, 6-й период. Точный адрес элемента в таблице.
3) p-элемент. Это определяет его химические свойства и положение в правой части таблицы.
4) Ошибка. Висмут — металл, он не горит как топливо.
5) Ошибка. Висмут в 15-й группе, а щелочные металлы — в 1-й.
6) Ошибка. Висмут — очень тяжелый и плотный металл.

Для полноценного понимания атомного строения, физических свойств и применения, переходите к нашей главной статье: висмут химический элемент.

Часто задаваемые вопросы:

Где находится Висмут в таблице Менделеева?

Расположен в 6-м периоде, 15-й группе (подгруппа азота). Его атомный номер — 83.

Сколько энергетических уровней?

Так как он находится в 6-м периоде, у него 6 энергетических уровней.

Распределение электронов: 2, 8, 18, 32, 18, 5.

Висмут радиоактивен или нет?

Технически — да, но его период полураспада настолько огромен (1,9·10¹⁹ лет), что в любых практических и химических смыслах он считается стабильным.