ویژگی های فیزیکی و شیمیایی فلز نوبلیم

عنصر نوبلیم تاکنون تنها به مقدار بسیار نا چیزی تولید شده است. از این جهت، اطلاعات اندکی درباره شکل ظاهری و یا خواص شیمیایی آن وجود دارد. با این وجود، تعدادی پیش بینی و نتایج تجربی اولیه در مورد خواص آن انجام شده است.

نوبلیم در حقیقت عنصری خاکی کمیاب و فلزی پرتوزا و رادیواکتیو است. آزمایشات شیمی تایید کرده اند که عنصر نوبلیوم به عنوان همولوگ سنگین تری نسبت به عنصر ایتربیوم در جدول تناوبی رفتار می کند. این عنصر دهمین عنصر فرا اورانیومی است و عضو ما قبل آخر سری اکتینید ها است.

خصوصیات نوبلیم از ساختار اتمی ([86Rn] 5f147s2) آن ناشی می شود. همان طور که آرایش الکترونی نشان می دهد، زیر لایه f در حال پر شدن است. این عنصر نیز همچون سایر عناصر سری لانتانید ها و اکتینید ها و به واسطه آرایش الکترونی که دارد، در دسته فلزات واسطه داخلی (Inner Transition Metals) قرار می گیرد.

در این دسته از عناصر، الکترون های متمایز کننده (الکترون های لایه والانس) در زیر لایه های F(n-2) لایه ظرفیت که در حقیقت تراز هایی درونی تر محسوب می شوند، قرار دارند. از این رو به آنها، عناصر واسطه داخلی می گویند. عناصر واسطه داخلی خود زیر مجموعه عناصر واسطه می باشند. فلزات واسطه در جدول تناوبی میان فلزات قلیایی خاکی و عناصر گروه بور قرار گرفته اند. عناصر واسطه، عناصر گروه B نیز نامیده می شوند.

با توجه به آرایش الکترونی عنصر نوبلیم مشخص است که تعداد زیادی الکترون در دورترین لایه الکترونی آن وجود دارد. پس انتظار می رود که در ترکیبات به صورت کاتیون های مختلف ظاهر شود. اما اغلب می تواند در دو یا سه پیوند کووالانسی شرکت کند.

لازم به ذکر است که شیمی عنصر نوبلیوم به طور کامل مشخص نیست و تنها در محلول آبی شناخته شده است. بنابراین پیش بینی شده بود که نوبلیم در فاز آبی می تواند، حالت های اکسیداسیون +3 یا +2 را به خود بگیرد که حالت اکسیداسیون +2 پایدار تر است، در حالی که نگه داشتن نوبلیوم در حالت +3 دشوار است.

این پیش بینی ها بعدا تایید شد. به عبارت دیگر، نوبلیوم تنها عنصر بلوک f، شناخته شده است که حالت +2 برای آن رایج ترین و پایدار ترین حالت ممکن در محلول آبی است. این اتفاق به دلیل شکاف انرژی بزرگ میان اوربیتال های 5f و 6d در انتهای سری اکتینید ها رخ می دهد. از دیگر ویژگی های آن می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• حالت فیزیکی آن در دمای 25 درجه سلسیوس و فشار 1 اتمسفر احتمالا به صورت جامد است.
• دمای ذوب این عنصر، 827 درجه سانتی گراد پیش بینی می شود. در حالی که دمای جوش آن نا شناخته است.
• خاصت مغناطیسی عنصر نوبلیم نیز نا مشخص است.
• انتظار می رود که ساختار بلوری آن به شکل مکعبی وجوه پر یا ساختار مکعبی مرکز سطحی (fcc) باشد.
• این عنصر احتمالا آلوتروپ ندارد.
• جرم اتمی نوبلیم برابر با 259 g/mol است.
• چگالی آن نیز برابر با 9.9 g/cm3 پیش بینی می شود.
• شعاع اتمی آن نیز تخمین زده نشده است.
• یون های نوبلیم معمولا اعدد اکسایش برابر با اعداد 0، +2 و +3 دارند. اعداد اکسایش 0 و +2 متداول تر می باشند.
• اولین انرژی یونیزاسیون آن برابر با 639 kJ/mol است.