Нобелий (No) в таблице Менделеева

Теория:

Нобелий (No) располагается в нижнем ряду 7‑го периода, входя в семейство актиноидов, что во многом объясняет его нестабильную и радиоактивную сущность.

Являясь аналогом иттербия (Yb) среди лантаноидов, этот трансурановый элемент проявляет уникальное химическое поведение: в отличие от большинства актиноидов, для него наиболее характерна степень окисления +2 в водных растворах.

Его принадлежность к f‑блоку (семейство актиноидов) предопределяет основные характеристики:

1. Доминирующую валентность II и теоретически возможную III.
2. Степень окисления числа +2 и +3.

Строение атома подтверждается его электронной формулой:

[Rn] 5f¹⁴ 7s².

Благодаря полностью заполненной 5f‑оболочке, нобелий можно считать завершающим звеном в ряду тяжёлых металлов, чьи свойства плавно переходят к лоуренсию.

Нобелий (No) — это f‑элемент группы актиноидов, находящийся в 7‑м периоде.

Данная локация в таблице Менделеева (системе химических элементов) диктует, каков будет характер взаимодействия атома и его реакционная способность в условиях лабораторного анализа.

Как определить положение Нобелия в Таблице Менделеева

Местоположение нобелия в структуре таблицы описывается параметрами его тяжёлого искусственного ядра — его индивидуальной «карточкой»:

1. Порядковый номер (атомное число).
2. Наименование и обозначение.
3. Семейство (актиноиды).
4. Период (горизонтальный цикл).
5. Электронное семейство (нобелий — f‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 102)

• Служит уникальным маркером в шеренге трансурановых элементов.
• Ядро содержит 102 протона; вокруг него в нейтральном состоянии вращаются 102 электрона.
• Конфигурация электронных оболочек: [Rn] 5f¹⁴ 7s².

Важно: полностью укомплектованный 5f-подуровень (5f¹⁴) придает элементу особую устойчивость в степени окисления +2, что выделяет его на фоне соседей.

Название и символ

• Название: «нобелий» (в честь Альфреда Нобеля, учредителя Нобелевской премии).
• Символ (знак): No.

Примечание: право на открытие элемента долгое время оспаривалось между группами учёных из Швеции, США и СССР, что отражает сложность работы с ультракороткими временами жизни ядер.

Семейство (Актиноиды)

Входит в состав 14 элементов, следующих за актинием, которые выносятся в отдельный ряд под основной частью таблицы.

Что это дает элементу:

• Наличие электронов на глубоком 5f-подуровне.
• Валентность нобелия: наиболее стабильна II, хотя для большинства актиноидов типична III.
• Степени окисления: +2 (доминирующая) и +3.

Важно: нобелий — первый из актиноидов, у которого состояние +2 является более выгодным, чем +3, из-за стабильности заполненной оболочки f¹⁴.

Период (7‑й)

Принадлежит к завершающему 7‑му периоду — электроны распределены по семи энергетическим слоям.

Что дает элементу:

• Значительные размеры атомного радиуса и сильное влияние внутренних слоев на внешние электроны.
• Закономерность: находясь в конце ряда актиноидов, нобелий демонстрирует уменьшение радиуса иона (актиноидное сжатие), что влияет на его химическое сродство.

Относительная атомная масса (Ar)

• Ar(No) ≈ [259] а.е.м. (для наиболее стабильного нуклида).
• Значение: суммарное количество нуклонов в ядре, синтезированном в ускорителе.
• Радиоактивность: все изотопы нобелия крайне недолговечны; изотоп ²⁵⁹No имеет период полураспада всего около 58 минут.

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

f‑Элемент (Электронное облако)

Дифференцирующий электрон достраивает внутренний f‑подуровень (5f¹⁴).

Что дает элементу:

• Специфические спектральные линии и парамагнитные свойства ионов.

Определение энергетических уровней Нобелия по Таблице Менделеева

Положение Нобелия (No) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства.

Являясь одним из последних представителей семейства актиноидов, он демонстрирует завершение заполнения глубоких электронных оболочек перед переходом к сверхтяжелым металлам.

1. 7-й период (Количество этажей)

Нобелий находится в седьмой строке таблицы. По фундаментальному закону химии: номер периода всегда равен количеству электронных слоев.

Итог: у Нобелия 7 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Нобелия — 102. Его 102 электрона распределены по уровням следующим образом:

No ) 2 ) 8 ) 18 ) 32 ) 32 ) 8 ) 2

Для сравнения: у соседа слева, Менделеевия (101), на 5-м уровне (f-подуровень) находится 13 электронов, а у Нобелия (102) этот уровень полностью завершается 14-м электроном (конфигурация 5f¹⁴). Это делает его атом крайне стабильным с точки зрения электронной симметрии.

3. 3-я группа (Химический характер)

Формально Нобелий относится к 3-й группе (подгруппа Скандия), так как является частью семейства актиноидов.

• f‑элемент: его химическая природа определяется заполненной 5f‑оболочкой. В отличие от d-элементов, его валентные электроны спрятаны глубоко внутри.
• Место в блоке: Нобелий является тяжелым аналогом Иттербия. В химических реакциях он проявляет необычную для актиноидов стабильность в степени окисления +2, что объясняется полностью заполненным f-подуровнем.

Проверка знаний: Как определить Нобелий по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые точно описывают Нобелий (No).

По каким маркерам можно безошибочно опознать элемент №102?

1) Число протонов в ядре атома строго равно 102.

2) Относится к семейству актиноидов и находится в 7-м периоде.

3) Внешний вид электронной конфигурации завершается на 5f¹⁴ 7s².

4) Широко применяется в быту для изготовления столовых приборов.

5) Встречается в земной коре в виде самородных месторождений.

6) Является стабильным элементом, не подверженным распаду.

Часто задаваемые вопросы: