Кобальт в таблице Менделеева: период, группа, масса

Теория:

Кобальт (Co) в периодической системе: 4‑й период, 9‑я группа (по устаревшей классификации — VIII B), атомная масса 58,933 а.е.м.

Занимает положение в 4‑м периоде, что определяет его принадлежность к переходным металлам семейства железа.

Кобальт часто встречается в природе в составе мышьяковых и сернистых руд, а также как спутник никеля и меди.

Будучи химическим аналогом железа и никеля, он входит в состав d-элементов, располагаясь в центральной части таблицы Менделеева (триада железа, подгруппа железа).

Нахождение Кобальта в 9‑й группе и незавершенный d-подуровень обуславливают его ключевые параметры:

Переменную валентность (наиболее характерны II и III).

А также широкое применение в производстве сверхпрочных сплавов, магнитов, литий-ионных аккумуляторов и в качестве катализатора в химии.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Ar] 3d⁷ 4s².

На которой наглядно можно определить его положение как d-блочного элемента, находящегося в процессе заполнения 3d-подуровня.

Кобальт в таблице Менделеева можно определить на основании закона периодичности: положение в ряду переходных металлов период 4, группа 9, а также по его порядковому номеру (Z = 27).

Содержание страницы

Как определить положение Кобальта в Таблице Менделеева

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

Порядковый номер (атомный номер).
Наименование (название) элемента.
Группа (9-я группа, семейство железа).
Период (горизонтальный ряд).
Электронное семейство (кобальт — d‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 27)

Служит уникальным кодом элемента в системе.
В ядре — 27 протонов; в нейтральной оболочке — 27 электронов.
Электронное строение: [Ar] 3d⁷ 4s².

Важно: Наличие неспаренных электронов на d-орбитали делает кобальт ферромагнетиком — он способен сильно намагничиваться, что критически важно для создания постоянных магнитов.

Название и символ

Название: «кобальт» (от нем. «Kobold» — горный дух, гном).
Символ: Co.
Примечание: Выделен в чистом виде Георгом Брандтом в 1735 году. Тяжелый металл серебристого цвета с розоватым или синеватым отливом.

Чтобы определить кобальт, можно воспользоваться его полной электронной формулой и сложить показатели степени — их сумма будет равна 27.

Группа (9 / VIII B)

Расположен в 9‑й группе. В периодической системе кобальт находится в «триаде железа» между железом (слева) и никелем (справа).

Химический потенциал:

Валентность кобальта: переменная, чаще всего II и III (реже IV и V).
Степень окисления: +2, +3. Соединения кобальта часто имеют яркую окраску (синюю, розовую), что используется в производстве красок и стекол.

Период (4‑й)

Находится в 4‑м периоде — его электроны распределены по четырем энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

Химическая активность: Кобальт устойчив на воздухе при комнатной температуре, реагирует с разбавленными кислотами.
Техническое значение: Основа жаропрочных сплавов для авиационных двигателей и радиоактивный изотоп Со-60 для медицины.

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Co) ≈ 58,93 а.е.м.
Определение: среднее значение массы природных изотопов (в природе представлен одним стабильным изотопом — кобальт-59).

d‑Элемент (электронное семейство)

Идет заполнение 3d‑подуровня (3d⁷).

Специфика блока: Как d-элемент, кобальт является типичным металлом. Из-за незавершенности d-слоя он образует сложные комплексные соединения и окрашенные соли.

Определение энергетических уровней Кобальта по Таблице Менделеева

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

1. 4-й период (Количество этажей)

Номер периода определяет число электронных слоев.

Итог: У Кобальта 4 энергетических уровня.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Кобальта — 27. Его 27 электронов распределены по уровням следующим образом:

Co ) 2 ) 8 ) 15 ) 2

3. 9-я группа (Химический характер)

Кобальт — элемент побочной подгруппы VIII группы (или 9-й группы).

d-элемент: Относится к переходным металлам.
Металлические свойства: Твердый, тугоплавкий металл, ферромагнетик.

Проверка знаний: Как определить кобальт по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые однозначно характеризуют Кобальт (Co) в структуре таблицы.

1) Порядковый номер элемента — 27.

2) Находится в 4-м периоде, 9-й группе.

3) Является d-элементом с переменной валентностью.

4) Относится к инертным газам.

5) Мягкий металл, плавится в руках.

6) Находится в одном периоде с золотом.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) Номер 27. Соответствует числу протонов в ядре.
2) 4-й период, 9-й группа. Его координаты в системе.
3) d-элемент. Группа переходных металлов с активным d-слоем.
4) Ошибка. Кобальт — активный переходный металл, а не газ.
5) Ошибка. Кобальт — очень твердый и тугоплавкий металл.
6) Ошибка. Золото находится в 6-м периоде, кобальт — в 4-м.

Для полноценного понимания магнитных свойств, биологической роли (витамин B12) и применения этого металла, переходите к нашей главной статье: кобальт химический элемент.

Часто задаваемые вопросы:

Где находится Кобальт в таблице Менделеева?

Кобальт расположен в 4-м периоде, 9-й группе. Его порядковый номер — 27.

Сколько у него электронных уровней?

У кобальта 4 энергетических уровня.

Электронная схема: 2, 8, 15, 2.

К какому электронному семейству относится кобальт?

Кобальт является d-элементом. Его 3d-подуровень находится в процессе заполнения.