Коперниций (Cn) в таблице Менделеева

Теория:

Коперниций (Cn) занимает уникальное положение в 7‑м периоде, завершая ряд переходных металлов.

Его природа крайне необычна: теоретически это металл, но из‑за релятивистских эффектов он может проявлять свойства летучей жидкости или даже газа, ведя себя подобно благородным газам.

А его 12‑я группа (по старому стилю — II B) задают его основные качества: устойчивую валентность II и степень окисления +2.

Которые подтверждаются его электронной конфигурацией:

[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s².

На которой наглядно можно определить его родство с ртутью, цинком и кадмием.

Коперниций (Cn) — это d‑элемент 12‑й группы 7‑го периода. Эти положения в таблице Менделеева определяют, какая будет валентность и степень окисления этого сверхтяжёлого металла.

Как определить положение Коперниция в Таблице Менделеева

Положение коперниция в системе элементов задаётся набором фундаментальных характеристик — его «химическим паспортом»:

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

Порядковый номер / атомный номер (Z = 112)

• Однозначно идентифицирует элемент.

• В ядре — 112 протонов; в нейтральном атоме — 112 электронов.

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

Важно: наличие полностью заполненного d‑подуровня (6d¹⁰) и валентных s‑электронов (7s²) определяет его химическую пассивность и сходство с «летучими» металлами.

Название и символ

• Название: «коперниций» (в международной практике — copernicium).

• Символ: Cn.

Примечание: назван в честь великого астронома Николая Коперника, что подчёркивает связь химии с фундаментальными законами Вселенной.

Группа (12 / II B)

Расположен в 12‑й группе; в устаревшей системе — побочная подгруппа II группы. Это подгруппа цинка, кадмия и ртути.

Что даёт элементу:

• Валентность: число связей, которые может образовать атом, ограничено устойчивостью заполненной d‑оболочки (у коперниция это II).
• Степень окисления: максимальная устойчивая степень окисления обычно равна +2, хотя теоретически возможна и +4.
• Типичные степени окисления: 0 (простое вещество), +2 (наиболее устойчивая в соединениях).

Особенности: коперниций — самый тяжёлый представитель 12‑й группы.

Ожидается, что он ещё более летуч, чем ртуть (Hg), и может быть газообразным при комнатной температуре.

Период (7‑й)

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

Что даёт элементу:

• Огромная атомная масса и влияние релятивистских эффектов (сжатие s‑орбиталей).
• Валентность и степень окисления: 7‑й период делает внешние электроны настолько сильно связанными с ядром, что коперниций ведёт себя почти как инертный газ, неохотно вступая в химические реакции.

Важно: это последний элемент d‑блока в 7‑м периоде; после него начинаются p‑элементы (нихоний, флеровий и др.).

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Cn) ≈ [285] а.е.м.

Значение: указана масса самого долгоживущего изотопа, так как стабильных изотопов в природе не существует.

Уникальность: впервые синтезирован в 1996 году в Германии (Дармштадт) путём бомбардировки свинцовой мишени ядрами цинка.

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

d‑Элемент (электронное семейство)

Последний электрон (согласно принципу заполнения) относится к d‑подуровню.

Что даёт элементу:

• Завершает четвёртый ряд переходных металлов.

Важно: в отличие от кремния (p‑элемента), химия коперниция определяется заполнением внутренних оболочек, что делает его типичным, хотя и крайне нестабильным «тяжёлым» металлом.

Проверка знаний: Как определить коперниций по таблице Менделеева

Отметьте три правильных утверждения, которые однозначно определяют Коперниций (Cn) в Периодической системе.

По каким признакам можно безошибочно установить, что речь идёт именно об элементе №112?

Shutterstock

1) В атомном ядре элемента содержится ровно 112 протонов.

2) Расположен в 12-й группе (II B) и 7-м периоде таблицы Менделеева.

3) Является d-элементом, завершающим четвертый переходный ряд (6d-подуровень).

4) Широко используется в быту для изготовления градусников и зеркал.

5) Относится к легким щелочным металлам 1-й группы.

6) Был назван в честь великого химика Д.И. Менделеева.

Часто задаваемые вопросы: