THE nobelium, symbol č a protonové číslo 102, je chemický prvek patřící do skupiny aktinidů periodické tabulky. Navzdory tomu, že má 12 izotopů, jeden s poločasem rozpadu 58 minut, nobelium se v přírodě nenachází, je syntetizováno v laboratoři. Ačkoli kovový vzorek Ne nebyl nikdy vyroben, je známo, že tento prvek má v roztoku vždy náboj +2.
Nobelium, které vyznamenává Švéda Alfred Nobel, je prvek s historií objevů charakterizovaný rozpory a konflikty. Dokud to Iupac neuvedl jako oficiální, byl tento prvek hlavním hrdinou střetů mezi americkými, ruskými, britskými a švédskými vědci v typické epizodě studené války v dějinách vědy.
Vědět více: Laurentius — chemický prvek pojmenovaný po vědci Ernestu Orlandu Lawrenceovi
Témata v tomto článku
- 1 - Shrnutí o Nobelium
- 2 - Vlastnosti Nobelium
- 3 - Vlastnosti Nobelium
- 4 - Získání Nobelovy ceny
- 5 - Historie Nobelovy ceny
- 6 - Řešené úlohy na Nobelium
Shrnutí o Nobelium
Nobelium je chemický prvek patřící mezi aktinidy Periodická tabulka.
Má 12 známých izotopů, tzv 259Ne nejstabilnější.
V řešení představuje oxidační číslo rovna +2.
Jeho chemické chování je bližší tomu kovy alkalických zemin těžší látky jako stroncium, baryum a radium.
V přírodě se nevyskytuje, jde tedy o syntetický chemický prvek vyráběný v laboratoři reakcí jaderné fúze.
Jeho počáteční objev byl popsán skupinou stockholmských vědců, ale několik rozporů přimělo Iupaca uznat ruské zásluhy na objevu prvku 102.
Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)
Vlastnosti Nobelium
Symbol: Na
Protonové číslo: 102
Atomová hmotnost: 259 c.u.
Elektronická konfigurace: [Rn] 7s2 5f14
Nejstabilnější izotop:259Ne (58 minut od poločas rozpadu)
Chemická řada: aktinidy
Vlastnosti Nobelium
Nobelium, symbol No a atomové číslo 102, je a prvek patřící k aktinoidům. Vzhledem ke své atomové struktuře nemá nobelium dostatečně stabilní izotopy, které by bylo možné detekovat v přírodních zdrojích, koneckonců z jeho 12 známých izotopů je ten s nejdelším poločasem rozpadu (doba potřebná k tomu, aby množství vzorku kleslo na polovinu). The 259Ne (s 58 minutami), následuje 255Ne (s 3,1 minutami).
Pro studium nobelia je proto nutné jej vyrobit v laboratoři pomocí urychlovače částic aby došlo k reakcím jaderné fúze, což ji charakterizuje jako a syntetický chemický prvek. Izotop 255 je dokonce nejpoužívanějším v chemických studiích a představuje mezi všemi izotopy nejvyšší rychlost produkce.
Navzdory tomu, že je považován za a kov, kovový vzorek prvku nobelium nebyl nikdy vyroben. Více se však diskutuje o jeho chemii v roztoku: ačkoli ostatní aktinidy mají ve vodném roztoku náboj +3, nobelium představuje oxidační stav +2 jako nejstabilnější.
Tato vlastnost byla předpovězena v roce 1949 Glenn Seaborg, protože, s elektronická distribuce končící na 5f14 7s2, pro nobelium by bylo zajímavější ztratit pouze dva elektrony a ponechat si podslupku 5f14 naplněné.
V roce 1968 bylo provedeno asi 600 experimentů, ve kterých bylo 50 000 atomů 255Nebyli to protagonisté, jejichž cílem bylo vytvořit jejich srážení v některých sloučeninách. Výsledky ukázaly, že No chemické chování blíže ke kovům alkalických zemin (stroncium, baryum a rádio) než trojmocné aktinidy, což potvrzuje, že 2+ iont No by byl nejstabilnějším druhem pro tento prvek.
Získání Nobelovy ceny
Nobelium se v přírodě nenachází, což vyžaduje jeho výrobu v laboratoři. izotop 255Ne, nejpoužívanější v chemických studiích, Dá se získat skrz reakce na Fúze jaderné prostřednictvím bombardování 249Cf pro ionty 12C.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}Ne+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
Průměrný výnos je asi 1200 atomy po 10 minutách experimentu. Vyrobené nobelium lze oddělit od ostatních aktinidů, které mohou být náhodně vyrobeny v procesu pomocí kolonové chromatografie.
Přečtěte si také: Tenesso — další syntetický chemický prvek získaný jadernou fúzí
Historie Nobelovy ceny
Nobelium, přestože pro nás v každodenním životě nemělo mnoho praktických funkcí, bylo hlavním hrdinou velkého střetu vědců o jeho objevu. Byl to začátek a typická epizoda Studená válka v dějinách vědy a dává Periodická tabulka, který se později vyvinul ve Válku převodů.
Syntéze supertěžkých prvků do té doby dominoval vědec Glenn Seaborg a jeho tým jaderných fyziků a chemiků v Kalifornii. Nicméně v roce 1957 skupina vědců tvrdila, že vytvořila dva izotopy prvku 102 bombardováním atomů kuria (244cm) s ionty 13C. Tato skupina se skládala ze švédských, britských a amerických vědců z Nobelova institutu pro fyziku ve Stockholmu.
Odtud stockholmští fyzici oznámili nový transuranový prvek se symbolem č. udělenomu jméno Nobelium, na počest odkazu Alfreda Nobela. O objevu široce informoval tehdejší tisk, včetně slavných novin. Svenska Dagbladet, ze Švédska a Opatrovník, z Anglie.
Za objevem však bylo něco, co přesahovalo vědecký zájem, jak lze vidět ve slovech anglického vědce Johna Milsteda, který pracoval ve Stockholmské skupině: „toto je první transuranový prvek objevený na evropské půdě a první, který byl vytvořen díky úsilí Mezinárodní". Je zřejmé, že v klimatu studené války se vědec zmiňoval o sovětských vědcích z Dubny, ruského města.
Nicméně později objev švédsko-britsko-amerického týmu se ukázalo nedostatečné, čímž umožnila nedůvěru v konkurenční laboratoře, sovětské i Američané, což je způsobilo, že se přihlásili k odpovědnosti za skutečný objev prvek 102.
Berkeley Americans v čele s Glennem Seaborgem a Albertem Ghiorsem to zpočátku předpokládali Stockholmské noviny by byly správné, vždyť byly publikovány v respektovaném vědeckém časopise Fyzický přehled. Experimenty provedené ve Stockholmu však nebylo nikdy možné reprodukovat.
Je ironií, že americká skupina dokonce navrhla název nobelievium (volně přeloženo jako „nevěřím“) jako něco vhodnějšího pro prvek 102. V roce 1958, Ghiorso, Seaborg, spolu s vědci Torbjorn Sikkeland a John Walton, oznámili výrobu izotopu 254Ne přes bombardér 246cm na ionty 12C, a tím žádá o potvrzení objevu prvku 102.
Stockholmská skupina připustila, že výsledky získané v Berkeley vyvolaly určité pochybnosti o nich vlastní výsledky, ale že nová analýza a interpretace v roce 1959 ukázaly, že pochybnost byla pouze zdánlivý.
dále Výsledky Stockholmské skupiny nebylo možné reprodukovat sovětským vědcem Georgijem Flerovem a jeho spolupracovníky v moskevském Kurčatovově institutu v Dubně. Ruští vědci těm ve Stockholmu nevěřili, kromě toho, že tvrdili, že americké experimenty byly pouze indikací prvku 102.
Rusové již syntetizovali prvek 102 v letech 1957 a 1958 bombardováním 241Pu s ionty 16Ó, aniž by bylo nutné dosáhnout uznání za objev. Pozdější experimenty, které trvaly až do roku 1966, však přinesly přesvědčivější důkazy o existenci izotopů tohoto prvku. Odtud Flerov poukazoval na nesrovnalosti v dílech Berkeleyho a tvrdil, že Nobelium byl objeven v Dubně při experimentech, které probíhaly v letech 1963 až 1966.
Navzdory mnoha střetům mezi ruskou a americkou stranou skupina Dubna nenavrhla pro Nobelium jiný název, ačkoli to tak Američané chtěli, protože by bylo zajímavé vybrat jméno, které by lépe odráželo jejich objev.
Přesto Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie (IUPAC) v roce 1961 oficiálně učinila zápis prvek 102 s názvem nobelium, ale bez uvedení jakéhokoli izotopu nebo atomové hmotnosti, což je známka nejistoty éra. To každopádně umožnilo popularizaci nobelia v knihách a periodických tabulkách, a tak se Američané vzdali pojmenování prvku.
Rusové, odmítající nazývat nový prvek nobelium, navrhli v r. odkaz na francouzského fyzika a laureáta Nobelovy ceny Frédérica Joliot-Curie (provdána za Irène Joliot-Curie, dcera Marie Curie a Pierre Curie). V SSSR bylo jméno joliotium oblíbené, vezmeme-li v úvahu, že Frédéric Joliot-Curie byl oddaný komunista.
Na konci devadesátých let IUPAC vyřešil problém pojmenování supertěžkých prvků, přičemž za výrobu prvku 102 považoval skupinu Dubna. Nicméně přijaté jméno bylo nobelium se symbolem č.
Vyřešená cvičení na Nobelium
Otázka 1
Nobelium, atomové číslo 102, má 12 izotopů. Mezi nimi je nejstabilnější izotop 259Ne, s poločasem rozpadu 58 minut. Když si představíme proces syntézy tohoto izotopu, kolik minut by trvalo, než by se jeho hmotnost rozpadla na jednu osminu původní hmotnosti?
A) 58 minut
B) 116 minut
C) 174 minut
D) 232 minut
E) 290 minut
Řešení:
Alternativa C
Poločas rozpadu je doba potřebná k tomu, aby se množství vzorku rozpůlilo. Po 58 minutách hmotnost izotopu 259Neklesne na polovinu, protože je ½ původní hmotnosti. Po dalších 58 minutách hmotnost izotopu 259Neklesne znovu na polovinu, protože je ¼ původní hmotnosti.
Tedy, více než 58 minut (celkem tři poločasy rozpadu), hmotnost 259Nespadne znovu na polovinu, protože je 1/8 své původní hmotnosti. Celkový čas je tedy 3 x 58 = 174 minut.
otázka 2
I když není nejstabilnější, izotop 255 Nobelium (Z = 102) je nejběžněji používaný a vyráběný v laboratořích. Kolik neutronů má izotop 255nevlastnit?
A) 255
B) 102
C) 357
D) 153
E) 156
Řešení:
Alternativa D
Počet neutrony Ne lze vypočítat jako:
A = Z + n
kde A je počet těstoviny atomový, Z je počet protony (nebo atomové číslo) a n je počet neutronů. Nahrazením hodnot máme:
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
Autor: Stefano Araújo Novais
Učitel chemie
