Ртуть (Hg) в таблице Менделеева: период, группа, масса

Теория:

Ртуть (Hg) занимает положение в 6‑м периоде, что определяет её уникальную природу как единственного металла, остающегося в жидком состоянии при нормальных условиях.

Будучи химическим гомологом (аналогом) цинка и кадмия, она завершает ряд переходных металлов своего периода.

Однако из-за сильных релятивистских эффектов её внешние электроны связаны очень прочно, что препятствует образованию кристаллической решетки при комнатной температуре.

А её нахождение в 12‑й группе (ранее — побочная подгруппа II группы) задает ключевые параметры:

Наиболее характерную валентность II.

А также способность образовывать уникальные связи металл-металл в катионах вида Hg₂²⁺.

Структура атома подтверждается её электронной формулой (конфигурацией):

[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s².

На которой наглядно можно определить её положение как d-блочного элемента, завершающего заполнение 5d-подуровня перед переходом к p-элементам (Таллию).

Ртуть в таблице Менделеева можно определить на основании закона периодичности: положение в группе и периоде, а также порядкового номера / атомный номер (Z = 80).

Как определить положение Ртути в Таблице Менделеева

Локация ртути в таблице описывается характеристиками её атомного ядра — её «химическим аттестатом» (паспортом):

1. Порядковый номер (атомный номер).
2. Наименование (название) элемента.
3. Группа (вертикальный ряд, семейство цинка).
4. Период (горизонтальный ряд).
5. Электронное семейство (ртуть — d‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 80)

• Служит уникальным кодом элемента в системе.
• В ядре — 80 протонов; в нейтральной оболочке — 80 электронов.
• Электронное строение: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s².

Важно: Полностью заполненные 5d и 6s оболочки делают ртуть химически инертной по сравнению с соседями, напоминая свойства благородных газов среди металлов.

Название и символ

• Название: «ртуть» (от праславянского «ruti» — катить, лить); латинское Hydrargyrum — «жидкое серебро».
• Символ: Hg.
• Примечание: Известна с глубокой древности, широко применялась алхимиками для амальгамирования золота.

Группа (12 / II B)

Расположена в 12‑й группе; по классической классификации — побочная подгруппа II группы (подгруппа цинка).

Химический потенциал:

• Валентность ртути: типичная валентность II, реже I.
• Степень окисления: +2 и +1. Оксид ртути (HgO) легко разлагается при нагревании, что позволило Пристли открыть кислород.

Период (6‑й)

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

Влияние на свойства:

• Релятивистский эффект: Из-за огромного заряда ядра электроны 6s-орбитали движутся очень быстро и притягиваются сильнее. Это объясняет, почему ртуть не образует прочных связей с другими атомами ртути и остается жидкой.
• Диамагнетизм: Ртуть является диамагнетиком, что связано с полностью спаренными электронами на внешних уровнях.

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

Относительная атомная масса (Ar)

• Ar(Hg) ≈ 200,59 а.е.м.
• Определение: средневзвешенное значение массы семи стабильных изотопов, встречающихся в природе.

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

d‑Элемент (электронное семейство)

Застраивающимся является 5d‑подуровнь (5d¹⁰).

Специфика блока: Будучи d-элементом, ртуть завершает d-блок 6-го периода. Её электронная конфигурация крайне стабильна, что определяет её благородство (низкую реакционную способность).

Определение энергетических уровней Ртути по Таблице Менделеева

Положение Ртути (Hg) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» её внутреннего устройства.

1. 6-й период (Количество этажей)

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

• Итог: У Ртути 6 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Ртути — 80. Её 80 электронов распределены по уровням следующим образом:

Hg ) 2 ) 8 ) 18 ) 32 ) 18 ) 2

Для сравнения: У соседа слева, Золота (79), на внешнем уровне 1 электрон (провал электрона), а у Ртути (80) — устойчивая пара (2 электрона).

3. 12-я группа (Химический характер)

Ртуть завершает семейство цинка.

• d-элемент: Свойства диктуются завершенной d-оболочкой.
• Место в блоке: Является тяжелым аналогом кадмия (Cd), но отличается гораздо более высокой токсичностью и летучестью паров.

Проверка знаний: Как определить ртуть по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые однозначно характеризуют Ртуть (Hg) в структуре таблицы.

1) Порядковый номер элемента в системе — 80.

2) Расположена в 6-м периоде и 12-й группе (II B).

3) Является единственным жидким металлом при н.у.

4) Относится к семейству щелочноземельных металлов.

5) Находится в том же периоде, что и Железо (Fe).

6) Является легким газом без цвета и запаха.

Часто задаваемые вопросы: