Фермий (Fm) в таблице Менделеева

Теория:

Фермий (Fm) занимает положение в ряду актиноидов 7‑го периода, что определяет его специфическую (особую) природу.

Являясь тяжелым радиоактивным металлом, он завершает ряд элементов, которые можно получить путем облучения мишеней нейтронами.

Из-за своего положения он проявляет свойства, типичные для лантаноидов-аналогов, оставаясь при этом типичным представителем f‑блока.

Его принадлежность к семейству актиноидов задаёт его основные качества:

1. Наиболее стабильную валентность III.
2. Степень окисления +3 (хотя в определенных условиях возможна и +2).

Химическая индивидуальность подтверждается его электронной конфигурацией (формулой):

[Rn] 5f¹² 7s².

На этой формуле наглядно можно определить его статус как одного из последних представителей «трансурановых тяжеловесов».

Фермий (Fm) — это f‑элемент, входящий в семейство актиноидов 7‑го периода.

Эти параметры в периодической системе элементов (таблице Менделеева) определяют его химическое поведение и реакционную способность (активность) в ходе лабораторных исследований.

Как определить положение Фермия в Таблице Менделеева

Местоположение фермия в системе задаётся характеристиками его нестабильного ядра — его «химическим аттестатом» (паспортом):

1. Порядковый номер (атомное число).
2. Название и этимология.
3. Семейство (актиноиды).
4. Период (горизонтальный ряд).
5. Электронное семейство (фермий f- элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 100)

• Служит уникальным маркером (идентификатором) элемента в ряду тяжелых трансуранов.
• В ядре — 100 протонов; в оболочке нейтрального атома — 100 электронов.
• Электронная формула: [Rn] 5f¹² 7s².

Важно: Фермий — это «пограничный» элемент. Это самый тяжелый элемент, который удалось получить в весовых (заметных) количествах, хотя и ничтожно малых.

Название и символ

• Название: «фермий» (в честь великого физика Энрико Ферми).
• Символ: Fm.

Примечание: элемент был впервые обнаружен в пыли после первого термоядерного взрыва, что подчеркивает его экстремальное происхождение.

Семейство Актиноидов (аналог 3-й группы)

В таблице Менделеева фермий вынесен в отдельную строку под основным полем вместе с другими актиноидами.

Что это дает элементу:

• Наличие заполняющегося 5f-подуровня.
• Валентность фермия: типичная III, что делает его химически похожим на эрбий (его аналог из лантаноидов).
• Степень окисления: наиболее характерная +3. В очень жестких восстановительных условиях ученым удалось зафиксировать состояние +2.

Интересный факт: в отличие от более легких актиноидов (урана или плутония), фермий почти не проявляет высоких степеней окисления вроде +5 или +6.

Период (7‑й)

Как и все актиноиды, фермий находится в последнем завершенном периоде.

Что дает элементу:

• Семь энергетических уровней (слоев).
• Радиоактивность: положение в конце таблицы делает все его изотопы неустойчивыми. Самый «живучий» изотоп — ²⁵⁷Fm — имеет период полураспада около 100 дней.

Относительная атомная масса (Ar)

• Ar(Fm) ≈ [257] а.е.м. (для наиболее стабильного изотопа).
• Значение: суммарное количество нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре.

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

f‑Элемент (электронный блок)

Дифференцирующий электрон (последний добавленный) поступает на 5f-орбиталь.

Важно: принадлежность к f-блоку обуславливает близость химических свойств всех актиноидов, что крайне затрудняет их разделение (сепарацию) в растворах.

Определение энергетических уровней Фермия по Таблице Менделеева

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

Являясь одним из тяжелых представителей семейства актиноидов, он демонстрирует сложную структуру заполнения глубоких электронных оболочек.

1. 7-й период (Количество этажей)

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

Итог: у Фермия 7 энергетических уровней.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Фермия — 100. Его 100 электронов распределены по уровням следующим образом: 

Fm ) 2 ) 8 ) 18 ) 32 ) 30 ) 8 ) 2

Для сравнения: у соседа слева, Эйнштейния (99), на пятом уровне 29 электронов, а у Фермия (100) — 30. Это последовательное заполнение глубокого 5f-подуровня характерно для всех актиноидов, «скрытых» в 3-й группе.

3. 3-я группа / Семейство Актиноидов (Химический характер)

Формально Фермий относится к 3-й группе, так как входит в семейство актиноидов (f-блок).

• f‑элемент: его химические свойства определяются застройкой глубокого 5f-подуровня, что делает его похожим на лантаноид Эрбий.
• Место в блоке: Фермий — это типичный тяжелый актиноид. Его атомный номер (100) делает его последним элементом, который можно получить путем захвата нейтронов в ядерном реакторе; более тяжелые элементы синтезируют только на ускорителях.

Проверка знаний: Как определить Фермий по таблице Менделеева

Выберите три верных признака, описывающих Фермий (Fm) в периодической системе.

1) Имеет атомный номер 100.

2) Относится к семейству актиноидов.

3) Является f-элементом 7-го периода.

4) Широко используется для производства кухонной посуды.

5) Находится в одной группе с Кислородом (O).

Часто задаваемые вопросы: