Период 6: от цезия до радона, с лантаноидами

Четыре подоболочки: 6s, 4f, 5d и 6p

Цезий ([Xe] 6s¹) и барий ([Xe] 6s²) заполняют 6s. Лантан добавляет один 5d-электрон, а затем лантаноиды заполняют семь 4f-орбиталей, вмещающих 14 электронов, и достигают 4f¹⁴ у иттербия. Гафний — ртуть завершают подоболочку 5d, а таллий — радон заполняют 6p, заканчивая конфигурацией [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶.

Вместимости 2 + 14 + 10 + 6 в сумме дают 32 элемента, против 18 в периоде 5. 4f-электроны спрятаны глубоко внутри атома, и поэтому лантаноиды так похожи друг на друга, что химики десятилетиями с трудом их разделяли.

Закономерности вдоль периода 6

У цезия самая низкая первая энергия ионизации среди всех элементов, 3,894 эВ, и электроотрицательность всего 0,79, тогда как энергия ионизации радона равна 10,745 эВ. У золота необычно высокая для металла электроотрицательность, 2,54, и оно может даже образовывать отрицательный ион Au⁻, как в аурид цезия (CsAu).

Вдоль ряда лантаноидов атомы слегка уменьшаются в размерах — этот эффект называют лантаноидным сжатием, поэтому следующие за ними 5d-металлы компактны и очень тяжёлы. Вольфрам плавится при 3695 K, это самое высокое значение среди металлов, а осмий с плотностью 22,59 г/см³ — самый плотный элемент. Ртуть — противоположная крайность: она плавится при 234,32 K и при комнатной температуре жидкая.

Где вы встречаетесь с периодом 6

Золото и платина идут на украшения, электронику и катализаторы, потому что не корродируют, а свинец, хотя и ядовит, по-прежнему применяют в автомобильных аккумуляторах и для защиты от излучения. Неодим даёт самые сильные постоянные магниты, которые используют в электродвигателях и ветряных турбинах, а европий и тербий помогают создавать цвета на экранах и в энергосберегающих лампах.

Сульфат бария позволяет врачам увидеть кишечник на рентгеновских снимках, а атомные часы на цезии определяют длину секунды. У прометия и трёх последних элементов ряда — полония, астата и радона — нет стабильных изотопов, а газ радон, просачиваясь из горных пород, может накапливаться в подвалах.