Хассий (Hs) в таблице Менделеева

Теория:

Хассий (Hs) занимает положение в 7‑м периоде, что определяет его уникальную (исключительную) природу среди трансурановых элементов.

Будучи гомологом (аналогом) осмия, из‑за релятивистских эффектов он сохраняет свойства тяжёлого металла, но проявляет необычную летучесть в форме высшего оксида (HsO₄).

А его 8‑я группа (ранее — побочная подгруппа VIII группы) задаёт его ключевые параметры: валентность VIII (наиболее характерная для высших соединений), а также возможные степени окисления от +2 до +8.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Rn] 5f¹⁴ 6d⁶ 7s².

На которой наглядно можно определить его положение как самого тяжёлого представителя подгруппы железа (семейства платиноидов 7-го периода).

Хассий в таблице Менделеева можно определить на основании закона периодичности: положение в группе и перевода, а также порядкового номера / атомный номер (Z = 108)

Как определить положение Хассия в Таблице Менделеева

Локация хассия в таблице описывается характеристиками радиоактивного супертяжёлого ядра — его «химическим аттестатом» (паспортом):

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

Порядковый номер / атомный номер (Z = 108)

• Служит уникальным кодом элемента в ряду искусственно синтезированных ядер.
• В ядре — 108 протонов; в нейтральной оболочке — 108 электронов.
• Электронное строение: [Rn] 5f¹⁴ 6d⁶ 7s².

Важно: Наличие d-электронов роднит его с осмием и рутением, что позволяет ему образовывать летучий тетраоксид HsO₄, аналогичный OsO₄.

Название и символ

• Название: «хассий» (в честь немецкой земли Гессен — Hassia на латыни).
• Символ: Hs.
• Примечание: имя элемента увековечивает место его первого синтеза — Дармштадт (Германия).

Группа (8 / VIII B)

Расположен в 8‑й группе; по классической классификации — побочная подгруппа VIII группы.

Химический потенциал:

• Наличие 8 валентных электронов (учитывая d-подуровень).
• Валентность: высшая валентность VIII, что крайне редко для сверхтяжёлых ядер.
• Степень окисления: диапазон возможных значений широк, но наиболее стабильны в экспериментах +8 и +4.

Важно: Хассий — первый элемент за пределами группы актиноидов, для которого экспериментально доказано существование степени окисления +8.

Период (7‑й)

Находится в 7‑м (заключительном) периоде — его электроны распределены по семи энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

• Релятивистское сжатие: из-за огромного заряда ядра (108+) электроны на 7s-орбиталях движутся со скоростями, близкими к световым, что делает атом компактнее.
• Металлический характер: Несмотря на летучесть оксидов, сам хассий является плотным переходным металлом (в теории — одним из самых плотных).

Относительная атомная масса (Ar)

• Ar(Hs) ≈ [269] а.е.м. (для изотопа ²⁶⁹Hs).
• Определение: масса самого долгоживущего нуклида, полученного в ускорителе.
• Стабильность: Хассий находится на подступах к «острову стабильности». Период полураспада его изотопов составляет секунды (для ²⁷⁰Hs — до 22 секунд), что позволяет изучать его химию «на лету».

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

d‑Элемент (электронное семейство)

Застраивающимся является d‑подуровень (6d⁶).

Специфика блока: Это типичный переходный элемент, чьи свойства определяются электронами d-оболочки, что делает его химически активнее, чем p-элементы конца периода.

Определение энергетических уровней Хассия по Таблице Менделеева

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

Находясь рядом с Мейтнерием и Дармштадтием, он демонстрирует строгую логику заполнения электронных оболочек.

1. 7-й период (Количество этажей)

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

• Итог: У Хассия 7 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Хассия — 108. Его 108 электронов распределены по уровням следующим образом:

☢️ )2 )8 )18 )32 )32 )14 )2

Для сравнения: У соседа слева, Бория (107), на предпоследнем уровне 13 электронов, а у Хассия (108) — 14.

Это постепенное заполнение d-подуровня и определяет его уникальные свойства.

3. 8-я группа (Химический характер)

Хассий стоит в одной колонке (группе) с Железом, Рутением и Осмием.

• d-элемент: Его химическая природа определяется заполняющимся 6d-подуровнем.
• Место в блоке: Он является «тяжелым братом» осмия, что делает его частью группы платиноидов.

Что это дает элементу (Свойства):

Экстремальные степени окисления: Хассий способен проявлять степень окисления +8, образуя тетроксид (HsO₄). Это роднит его с осмием и подтверждает его место в 8-й группе.

Статус «Тяжелого аналога Осмия»: Теоретически Хассий — один из самых плотных металлов на Земле. Его плотность могла бы достигать рекордных 41 г/см³ (для сравнения, золото — 19.3 г/см³).

Релятивистский эффект: Заряд ядра в 108 протонов настолько велик, что электроны на 7s-орбитали движутся с огромной скоростью и «прижимаются» ближе к ядру.

Это делает Хассий более стабильным химически, чем можно было ожидать.