THE нобелиум, символ № и атомно число 102, е химичен елемент, принадлежащ към групата на актинидите от Периодичната таблица. Въпреки че има 12 изотопа, единият с период на полуразпад от 58 минути, нобелий не се среща в природата, като се синтезира в лаборатория. Въпреки че никога не е била произвеждана метална проба на No, известно е, че този елемент винаги има заряд от +2 в разтвор.
Нобелиумът, който почита шведа Алфред Нобел, е елемент с история на откриване, характеризираща се с противоречия и конфликти. Докато не беше официален от Iupac, този елемент беше протагонистът на сблъсъците между американски, руски, британски и шведски учени, в типичен епизод от Студената война в историята на науката.
Знам повече: Лаврентий - химичният елемент, кръстен на учен Ърнест Орландо Лорънс
Резюме за Нобелиум
Нобелият е химичен елемент, принадлежащ към актинидите на Периодичната таблица.
Има 12 известни изотопа, 259Не е от най-стабилните.
В разтвор се представя окислително число равно на +2.
Химичното му поведение е по-близо до това на алкалоземни метали по-тежки вещества като стронций, барий и радий.
Не може да се намери в природата, така че е синтетичен химичен елемент, произведен в лабораторията чрез реакции на ядрен синтез.
Първоначалното му откритие е описано от група учени от Стокхолм, но няколко противоречия накараха Iupac да признае руската заслуга в откриването на елемент 102.
Нобелиеви свойства
символ: В
Атомно число: 102
Атомна маса: 259 c.u.
Електронна конфигурация: [Rn] 7s2 5f14
Най-стабилният изотоп:259Не (58 минути от полуживот)
Химическа серия: актиниди
Характеристики на Нобелиум
Нобелий, символ № и атомен номер 102, е a елемент, принадлежащ към актинидите. Като се има предвид атомната му структура, нобелият няма достатъчно стабилни изотопи, за да бъде открит в естествени източници, в крайна сметка, от 12-те му известни изотопа, този с най-дълъг полуживот (време, необходимо за количеството на пробата да спадне наполовина) е В 259Не (с 58 минути), последвано от 255Не (с 3,1 минути).
Следователно, за да се изследва нобелий, е необходимо да се произведе в лаборатория, като се използва ускорители на частици за възникване на реакции на ядрен синтез, което го характеризира като a синтетичен химичен елемент. Изотопът 255 е дори най-използваният в химическите изследвания, като сред всички изотопи е най-високата производителност.
Въпреки че се счита за а метални, метална проба от елемента нобелий никога не е била произвеждана. Въпреки това, неговата химия в разтвора е по-обсъждана: въпреки че другите актиниди имат заряд от +3 във воден разтвор, нобелий представя степента на окисление +2 като най-стабилна.
Този имот е предсказан през 1949 г. от Глен Сиборг, тъй като, с електронно разпространение завършващ на 5f14 7s2, би било по-интересно за нобелия да загуби само два електрона и да запази подобвивката 5f14 пълни.
През 1968 г. са проведени около 600 експеримента, в които 50 000 атома на 255Те не бяха главните герои, целящи да направят утаяването си в някои съединения. Резултатите показаха, че No е имал химическо поведение по-близо до алкалоземните метали (стронций, барий и радио) отколкото тривалентните актиниди, потвърждавайки, че 2+ йонът на No би бил най-стабилният вид за този елемент.
Получаване на Нобелиум
Нобелий не се среща в природата, което изисква производството му в лаборатория. изотопът 255Не, най-използваният в химическите изследвания, Може да се получи през реакция на Fusion ядрен чрез бомбардиране на 249Cf за йони на 12° С.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}Не+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
Средният добив е около 1200 атоми след 10 минути експеримент. Полученият нобелий може да бъде отделен от други актиниди, които случайно могат да бъдат получени в процеса с помощта на колонна хроматография.
Прочетете също: Тенесо — друг синтетичен химичен елемент, получен чрез ядрен синтез
История на Нобелиум
Нобелиумът, въпреки че няма много практически функции за нас в ежедневието, беше главният герой на голям сблъсък между учени за неговото откриване. Това беше началото на а типичен епизод на Студена война в историята на науката и дава Периодичната таблица, която по-късно еволюира във Войната на трансферите.
Дотогава синтезът на свръхтежки елементи беше доминиран от учения Глен Сиборг и неговия екип от ядрени физици и химици в Калифорния. Въпреки това, през 1957 г. група учени твърдят, че са произвели два изотопа на елемент 102 чрез бомбардиране на атоми на кюрий (244cm) с йони на 13° С. Тази група се състоеше от шведски, британски и американски учени от Нобеловия институт по физика в Стокхолм.
Оттам стокхолмските физици обявиха новия трансуранов елемент със символ No, предоставенонего името Нобелиум, в чест на наследството на Алфред Нобел. Откритието беше широко отразено от тогавашната преса, включително известните вестници. Svenska Dagbladet, от Швеция и Пазителят, от Англия.
Зад откритието обаче имаше нещо извън научния интерес, както се вижда от думите на английския учен Джон Милстед, който работи в Стокхолмската група: „това е първият трансуранов елемент, открит на европейска земя и първият, създаден чрез усилия Международен". Очевидно в климата на Студената война ученият се позовава на съветските учени от Дубна, руски град.
По-късно обаче откритието на шведско-британско-американския екип се показа недостатъчно, което позволява недоверие към съперничещи лаборатории, както съветски, така и американците, което ги кара да поемат отговорност за истинското откритие на елемент 102.
Американците от Бъркли, водени от Глен Сиборг и Алберт Гиорсо, първоначално предположиха това Стокхолмските статии биха били правилни, в края на краищата те са публикувани в уважаваното научно списание Физическият преглед. Въпреки това, в нито един момент не беше възможно да се възпроизведат експериментите, проведени в Стокхолм.
По ирония на съдбата американската група дори предложи името nobelievium (в свободен превод на „не вярвам“) като нещо по-подходящо за елемент 102. През 1958 г. Гиорсо, Сиборг, заедно с учените Торбьорн Сикеланд и Джон Уолтън, обявяват производството на изотопа 254Не чрез бомбардировача на 246cm на йони на 12C и по този начин иска потвърждение за откриването на елемент 102.
Стокхолмската група призна, че резултатите, получени в Бъркли, пораждат известни съмнения за тях собствени резултати, но че нов анализ и интерпретация през 1959 г. показаха, че съмнението е само привидно.
Освен това, Резултатите от Стокхолмската група не могат да бъдат възпроизведени от съветския учен Георгий Флеров и неговите сътрудници в Московския Курчатовски институт в Дубна. Руските учени не повярваха на тези в Стокхолм, освен че твърдят, че американските експерименти са само индикация за елемент 102.
Руснаците вече са синтезирали елемент 102 през 1957 и 1958 г. чрез бомбардиране 241Pu с йони на 16О, без непременно да получи признание за откритието. Въпреки това, по-късни експерименти, продължили до 1966 г., предоставиха по-убедителни доказателства за съществуването на изотопи на този елемент. Оттам Флеров посочва несъответствията в произведенията на Бъркли и твърди, че Нобелиумът е открит в Дубна при експерименти, проведени между 1963 и 1966 г.
Въпреки многото сблъсъци между руската и американската страна, групата от Дубна не предложи различно име за Нобелиум, въпреки че американците искаха така, тъй като би било интересно да изберат име, което да отразява по-добре тяхното откритие.
Въпреки това Международният съюз по чиста и приложна химия (IUPAC) през 1961 г. официално официализира вписването на елемент 102 с името нобелий, но без цитиране на изотоп или атомна маса, знак за несигурността на епоха. Така или иначе, това позволи популяризирането на нобелиума в книгите и периодичните таблици и така американците се отказаха да дадат на елемента ново име.
Руснаците, отказвайки да нарекат новия елемент нобелий, предложиха името йолиотий, символ Jl, в препратка към френския физик и нобелов лауреат Фредерик Жолио-Кюри (женен за Ирен Жолио-Кюри, дъщеря на Мари Кюри и Пиер Кюри). В СССР името джолиотиум беше любимо, като се има предвид, че Фредерик Жолио-Кюри е бил набожен комунист.
В края на 90-те години на миналия век IUPAC решава проблема с именуването на свръхтежки елементи, като счита, че групата от Дубна е отговорна за производството на елемент 102. Приетото име обаче е нобелиум със символ №.
Решени упражнения за Нобелиум
Въпрос 1
Нобелият, атомен номер 102, има 12 изотопа. Сред тях най-стабилен е изотопът 259Не, с период на полуразпад от 58 минути. Ако си представим процес на синтез на този изотоп, колко минути ще са необходими, за да се разпадне масата му до една осма от първоначалната маса?
А) 58 минути
Б) 116 минути
В) 174 минути
Г) 232 минути
Д) 290 минути
Резолюция:
Алтернатива C
Времето на полуразпад е времето, необходимо за намаляване на наполовина количеството на пробата. След 58 минути масата на изотопа 259Той не пада наполовина, като е ½ от първоначалната маса. След още 58 минути масата на изотопа 259Той не пада наполовина отново, като е ¼ от първоначалната маса.
По този начин, за 58 минути (общо три периода на полуразпад), масата на 259Той не пада отново наполовина, като е 1/8 от първоначалната му маса. Така общото време е 3 x 58 = 174 минути.
въпрос 2
Въпреки че не е най-стабилният, изотопът 255 на Нобелия (Z = 102) е най-често използваният и произвеждан в лаборатории. Колко неутрона има изотопът 255Не притежавате?
А) 255
Б) 102
в) 357
Г) 153
Д) 156
Резолюция:
Алтернатива D
Броят на неутрони от No може да се изчисли като:
A = Z + n
където A е броят на паста атомен, Z е броят на протони (или атомен номер) и n е броят на неутроните. Замествайки стойностите, имаме:
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
От Стефано Араужо Новаис
Учител по химия