THE nihonium, protonové číslo 113 a symbol Nh, je chemický prvek patřící do skupiny 13 periodické tabulky. Navíc jde o supertěžký prvek, který se v přírodě nevyskytuje. Jeho získání tedy může být provedeno pouze uměle, prostřednictvím reakcí jaderné fúze. Chemické vlastnosti nihonia jsou stále nejasné, ale spekuluje se, že se v některých případech chová podobně jako jeho lehčí protějšek, thalium.
Nihonium se zpočátku získávalo tavením 70Zn s 209Bi, v Riken Institute, Japonsko, v roce 2003. Ačkoli ruští a američtí vědci také žádali o uznání za objevitele prvku 113, IUPAC uznal japonské vědce. Název odkazuje ke slovu Nihon, jak Japonci nazývají svou rodnou zemi.
Přečtěte si také: Gallium — další chemický prvek patřící do skupiny 13 periodické tabulky
Témata v tomto článku
- 1 - Shrnutí o nihoniu
- 2 - Vlastnosti nihonia
- 3 - Vlastnosti nihonia
- 4 - Získání nihonia
- 5 - Historie Nihônio
- 6 - Řešené úlohy na nihonium
shrnutí o nihoniu
Je to syntetický chemický prvek nacházející se ve skupině 13 Periodická tabulka.
Jeho výroba začala v roce 2003 v Riken Institute v Japonsku.
Tvoří skupinu prvků naposledy zahrnutých do periodické tabulky v roce 2015.
Jeho studie jsou stále velmi nedávné, ale někteří se ji snaží spojit s jinými prvky skupiny 13, jako je thalium.
Jeho výroba je Jaderná fůzepomocí izotopů 70Zn a atomy 209Bi.
Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)
Vlastnosti nihonia
Symbol: ne
Protonové číslo: 113
Atomová hmotnost: mezi 278 a 286 c.u. (neoficiální Iupac)
Elektronická konfigurace: [Rn] 7s2 5f14 6d10 7p1
Nejstabilnější izotop:286Nh (9,5 sekundy poločas rozpadu, která se může zvýšit o 6,3 sekundy nebo snížit o 2,7 sekundy)
Chemická řada: skupina 13, supertěžké prvky
vlastnosti nihonia
Nihonium, symbol Nh a atomové číslo 113, byl jedním z posledních prvků zařazených do periodické tabulky. K jeho oficializaci došlo 30. prosince 2015 Mezinárodní unií čisté a aplikované chemie (IUPAC), zatímco jeho název byl oficiálně uveden až v polovině roku 2016.
Prvky v této oblasti periodické tabulky jsou vysoce nestabilní, což znamená, že je nelze nalézt v přírodě. Tváří v tvář údajné existenci by tedy téměř okamžitě prošly radioaktivním rozpadem — emisemi jaderných částic, jako jsou α a β — za účelem dosažení větší stability.
Když však emitují jaderné částice, skončí jadernou transmutací, to znamená, že se z nich stane nový chemický prvek. Supertěžké prvky, jako je Nh, se tedy musí vyrábět v laboratoři, což z něj činí a syntetický chemický prvek.
Nh, stejně jako ostatní supertěžké prvky, je ovlivněn relativistické efekty — jednoduchým způsobem vzdálenosti od toho, co je pozorováno, k tomu, co se očekávalo, díky relativitě. Matematické studie v teoretické oblasti, které simulují důsledky relativistického efektu, tedy poukázaly na to, že nihonium mohl slabě interagovat s křemenem, ale mít dobrá adsorpce zlato, stejně jako jeho lehčí protějšek, thalium (Tl).
Předběžné teoretické studie také naznačily volatilita z Nh. Pokud jde o adsorpci na křemen, thalium snadno tvoří například T1OH a předpokládá se, že nihonium dělá totéž.
I tak, jak studie jsou stále velmi předběžné a nedávnémnoho z toho, co bylo vyrobeno, je otevřeno diskusi a je obtížné přesně určit fyzikálně-chemické vlastnosti nihonia.
Získání Nihonia
Prvek 113 byl dodnes získáván dvěma způsoby: prostřednictvím reakce studené fúze, s fúzí zinku (Zn, Z = 30) s vizmutem (Bi, Z = 83), a také prostřednictvím alfa rozpad prvku 115.
V prvním příkladu, zinek se zrychlí na 10 %. rychlost světla, s cílem překonat odpudivé síly dvou jader. Poté se vytvoří izotop 279Nh, který nakonec emituje neutron a produkuje 278Nh.
S poločasem rozpadu asi 34 milisekund, izotop 278Nh podléhá šesti rozpadům alfa (emise částic alfa) na prvek mendelevium (Md).
Ve druhém případě prvek 113 vzniká z alfa rozpadu prvku 115 (nyní známého jako muscovium) poté, co byl syntetizován. Jedním ze způsobů je horká fúzní reakce iontů 48Ca s izotopy 243ah, vyrábět 288Mc a pak, rozpadem alfa, the 284Nh, který nadále podléhá rozpadu alfa.
Viz také: Hassium — nejtěžší syntetický chemický prvek, jehož vlastnosti jsou analyzovány
historie nihonia
Pátrání po prvku 113 začalo v roce 2003. Japonští vědci z Riken Institute urychlili izotopy 70Zn při 10% rychlosti světla, aby se srazil s 209Bi, prostřednictvím fúzní reakce. Tak se jim podařilo vyrobit to, co nyní známe jako 278Nh.
Bylo to však až v roce 2012 Japonští vědci byli schopni detekovat kompletní sérii rozpadu alfa prvku 113, kontaktování IUPAC za účelem uplatnění objevu.
Souběžně s japonským úsilím ruští vědci pod vedením Jurije Oganessiana ve spolupráci s Američtí vědci také přišli k identifikaci prvku 113 prostřednictvím alfa rozpadů prvku 115. Takové experimenty také staví ruské a americké vědce do sporu o rozpoznání prvku 113.
IUPAC však zjistil, že důkazy z institutu Riken jsou pevnější, a tak umožnila Japoncům mít právo pojmenovat prvek 113. Zvolený název byl nihônio, symbol Nh, v odkazu na zemi Japonsko. Slovo Japonsko je napsáno Japonci pomocí dvou čínských znaků, které znamenají „země vycházejícího slunce“ a čtou se jako Nihon nebo Nippon.
Název nihonium byl zvolen také proto, že v roce 1908 japonský chemik Masataka Ogawa zveřejnil, že objevil prvek 43 a pojmenoval jej japonský, symbol Np (který dnes patří k neptuniu, Z = 93). Později se však ukázalo, že prvek 43 byl nestabilní, v přírodě se nevyskytoval a byl syntetizován až v roce 1937 a dostal název technecium (Tc).
Japonština tak zmizela z periodické tabulky. O několik let později se však ukázalo, že Ogawa ve skutečnosti objevil prvek 75 (nyní známý jako rhenium). V té době však byl prvek rhenium již oficiálně objeven v roce 1925 a pokřtěn.
Řešené úlohy na nihonium
Otázka 1
Nihonium, symbol Nh a atomové číslo 113, je chemický prvek, který se v přírodě nevyskytuje kvůli jeho krátkému poločasu rozpadu. Nejtrvalejší z nich, 286Nh, má asi 9,5 sekundy. S vědomím, že poločas rozpadu je doba potřebná k tomu, aby množství druhů kleslo na polovinu, kolik sekund trvá, než množství výše uvedeného izotopu bude 1/16 množství počáteční?
A) 9.5
B) 19
C) 28,5
D) 38
E) 47,5
Řešení:
Alternativa D
Každých 9,5 sekund se množství izotopu sníží na polovinu. Takže po 9,5 sekundách je jeho množství poloviční než počáteční množství. Po dalších 9,5 sekundách, celkem 19 sekund, množství opět klesne na polovinu a dosáhne 1/4 původní hodnoty.
Po 28,5 sekundách, po dalším poločase rozpadu, množství opět klesne na polovinu a dosáhne 1/8 původního množství. Nakonec po 38 sekundách částka opět klesne na polovinu a dosáhne 1/16 původní částky, jak je požadováno ve výpisu. Potřebný čas je tedy 38 sekund.
otázka 2
V roce 2003 začalo pátrání po prvku 113 v Riken Institute v Japonsku. V té době byli vědci schopni vyrobit 278Nh prostřednictvím fúze atomů zinku a bismutu.
Kolik neutronů je v citovaném izotopu?
A) 113
B) 278
C) 391
D) 170
E) 165
Řešení:
Alternativa E
Počet neutrony lze vypočítat jako:
A = Z + n
kde A je počet těstoviny atomový, Z je atomové číslo a n je počet neutronů. Nahrazením hodnot máme:
278 = 113 + n
n = 278-113
n = 165
Autor: Stefano Araújo Novais
Učitel chemie
