Борий (Bh): характеристики, получаване, история

О бориум е синтетичен елемент от група 7 на Периодичната таблица, с атомен номер 107. Синтезът му се дължи на германските лаборатории на Центъра за изследване на тежки йони Хелмхолц. (GSI), от град Дармщадио, Германия, и името му е дадено в чест на известния физик датски Нилс Бор.

Бохриумът има малко известна химия, но вече е известно, че се държи като по-леките елементи от група 7, рений и технеций, при някои специфични случаи. Тъй като най-стабилният му изотоп е само на 17 секунди и синтезът му е много сложен, малко се знае за този елемент.

Вижте също: Атомният модел на Бор — първият атомен модел, който използва концепции от квантовата механика

Резюме за бориум

Това е синтетичен химичен елемент, намиращ се в група 7 на периодичната таблица.
За първи път е синтезиран през 1981 г. от Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) в Дармщадиум, Германия.
Това е радиоактивен елемент.
Химически се предполага, че прилича на другия елементи химикали най-леките от своята група, рений и технеций.
Подобно на други трансактиниди, той страда от ниска стабилност и трудността при синтезирането на значителни собствени проби за изследвания.
instagram story viewer

свойства на борий

символ: BH
Атомно число: 107
Атомна маса: 264 c.u.
Електронна конфигурация: [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6г⁵
Най-стабилният изотоп:²⁶⁷Bh (17 втори полуживот)
Химическа серия: Група 7, трансактиниди, свръхтежки елементи

характеристики на бохрия

Борий, както и другите трансактиниди (елементи с атомно число повече от 103), е радиоактивен елемент. Известни са шест изотопа на този елемент, като масата 267 е най-стабилната, с около 17 секунди полуживот (времето, необходимо за намаляване на количеството на елемента наполовина).

Bohrium страда от същия проблем като другите трансактиниди: нисък процент на производство, било в количество или в скорост. В тези елементи това, което е известно като химия само на един атом, което само по себе си прави експериментите по-сложни, тъй като са необходими адаптации по отношение на изчисленията.

Трябва да помним, че повечето от уравненията са установени за системи с поне две атоми. Добавете това към факта, че изотопите на борий имат a кратък полуживот, което прави по-нататъшните проучвания за неговата природа неосъществими.

Като елемент от група 7 се очаква борий да има a химическо поведение, подобно на на рений и дтехнеция, по-леки елементи от тази група. Например, е установено, че борий образува оксихлориди, BhO₃Cl, както и рений и технеций.

Прочетете също: Дубний — друг синтетичен радиоактивен елемент с ниска производителност

Получаване на борий

Химията на трансактинидите е сложна за изпълнение. Като един от тези елементи, бориумът есинтезиран с ускорители на частици, при което йонни видове се сблъскват с тежки елементи. Неговото откриване (доказателство) обаче също е друго предизвикателство.

Когато се образува, радиоактивният елемент започва да се разпада и да се показва алфа емисии и емисии бета. По този начин човек трябва да оцени радиоактивния разпад на образувания атом или дори да може да идентифицира атомни видове, които могат да възникнат от тези ядрени реакции, като в пъзел.

Друго препятствие е полуживотът на трансактинидните изотопи. Тъй като обикновено са кратки, обикновено се получава количество в диапазона от няколко атома или дори един атом.

За борий, неговият най-стабилен изотоп, 267, е получен чрез бомбардиране на беркелий-249 с неон-22 йони.

\({_97^{249}}Bk+{_10^{22}}Ne\rightarrow{_107^{267}}Bh+4{_0^1}n\)

Предпазни мерки с борий

Все още не е възможно да се произвежда Bh в голям мащаб. Така, рисковете, свързани с този елемент, са свързани с въздействието на радиацията. Въпреки това, в контролирана лаборатория тези рискове се предвиждат и по този начин се свеждат до минимум.

Знам повече: Ванадий е химичен елемент, чиито световни запаси надхвърлят 63 милиона тона

история на бориум

Портрет на Нилс Бор, използван върху банкноти от Дания. — Бориумът почита един от най-великите учени в историята: Нилс Бор.

Трансактинидите са в центъра на неспокоен спор, който се разиграл между 1960 и 1970 г., по време на друг епизод от Студената война, т.нар. War of the Transfers: надпреварата за синтез на елементи с атомен номер над 103. В този необуздан спор участваха лабораториите: Съвместен институт за ядрени изследвания, град Дубна, Русия; Национална лаборатория Лорънс Бъркли в Бъркли, Калифорния; и Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, по-добре преведено като Helmholtz Център за изследване на тежки йони), в Дармщадиум, Германия.

Въпреки това, в случая с бориума споровете бяха по-малко интензивни. Например, за този елемент групата учени от Бъркли не е участвала в откритието. Групата от Дубна, водена от Юрий Оганесян, не успя да докаже синтеза на елемент 107.

По този начин само бориум беше открита и потвърдена от немската GSI група, ръководен от учените Петер Амбрустер и Готфрид Мюнценберг, през 1981 г. Използвайки техниката на студен синтез, разработена от Оганесян през 70-те години на миналия век, Учените успяха да открият разпада по отношение на изотопа 262 на елемент 107 чрез следната реакция:

\({_83^{209}}Bi+{_24^{54}}Cr\rightarrow{_107^{262}}Bh+{_0^1}n\)

Името Bohrian се отнася до историческия датски учен Нилс Бор. Първоначално американците поискаха името на елемент 107 да бъде Nielsbohrium, за да се избегне силна прилика с елемента бор.

Въпреки това през 1997 г. Международният съюз по чиста и приложна химия (IUPAC) официално нарече елемент 107 bohrium.

Решени упражнения върху бориум

Въпрос 1

Борий е синтетичен елемент с атомен номер 107. Най-стабилният му изотоп има атомен номер 267. Колко неутрона има в изотопа 267 на Bh?

А) 107

Б) 160

в) 162

Г) 164

Д) 267

Резолюция:

Алтернатива Б

Броят на неутрони може да се изчисли по следната формула:

A = Z + n

където А е броят на паста атомен, Z е атомният номер (числово равен на броя на протоните), а n е броят на неутроните.

Замествайки стойностите, имаме:

267 = 107 + n

n = 267 - 107

n = 160

въпрос 2

Времето на полуразпад на най-стабилния изотоп на химическия елемент борий (Bh, Z = 107) е само 17 секунди. Колко време, в секунди, е необходимо на проба от този Bh изотоп да има само 1/16 от първоначалната си маса?

А) 17 секунди

Б) 34 секунди

В) 51 секунди

Г) 68 секунди

Д) 85 секунди

Резолюция:

Алтернатива Б

При всеки полуживот масата на Bh изотопа намалява наполовина. И така, ако приемем, че първоначалната маса е равна на m: