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:

  1. Возможность проявлять валентности II, IV, VI и VIII.
  2. 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.

Как определить положение Дармштадтия в периодической системе

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

  1. Порядковый (атомный) номер.
  2. Символическое обозначение и наименование.
  3. Группа (вертикальная колонка).
  4. Период (горизонтальный цикл).
  5. 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:

  1. Свойства переходных металлов:

    Способность образовывать сложные химические соединения и проявлять различные степени окисления (от +2 до +8).

  2. Статус «Тяжелого аналога платины»:

    Дармштадтий стоит в одной колонке с платиной, что теоретически делает его сверхплотным металлом с высокой химической стойкостью.

  3. 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?

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:

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.