O bohrium er et syntetisk element i gruppe 7 i Periodiske system, med et atomnummer på 107. Dens syntese er krediteret til de tyske laboratorier i Helmholtz Center for Research on Heavy Ions. (GSI), fra byen Darmstadio, i Tyskland, og dens navn blev givet til ære for den berømte fysiker dansk Niels Bohr.
Bohrium har en lidet kendt kemi, men det er allerede kendt, at det opfører sig som de lettere grundstoffer i gruppe 7, rhenium og technetium, ved nogle specifikke lejligheder. Da dens mest stabile isotop kun er 17 sekunder gammel, og dens syntese er meget kompliceret, ved man ikke meget om dette element.
Se også: Bohrs atommodel - den første atommodel til at bruge begreber fra kvantemekanikken
Sammenfatning om bohrium
Det er et syntetisk kemisk grundstof placeret i gruppe 7 i det periodiske system.
Det blev først syntetiseret i 1981 af Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) i Darmstadium, Tyskland.
Det er en radioaktivt grundstof.
Kemisk spekuleres det i, at den ligner den anden elementer kemikalier den letteste i sin gruppe, rhenium og technetium.
Som andre transactinider lider det af lav stabilitet og vanskeligheden ved at syntetisere betydelige prøver af sig selv til undersøgelser.
Stop ikke nu... Der er mere efter annoncen ;)
bohrium egenskaber
Symbol: BH
Atom nummer: 107
Atommasse: 264 c.u.
Elektronisk konfiguration: [Rn] 7s2 5f14 6d5
Mest stabile isotop:267Bh (17 sekunders halveringstid)
Kemisk serie: Gruppe 7, transaktinider, supertunge grundstoffer
bohrium egenskaber
Bohrium, såvel som de andre transaktinider (elementer med Atom nummer større end 103), er et radioaktivt grundstof. Seks isotoper af dette grundstof er kendt, hvor massen 267 er den mest stabile, med omkring 17 sekunder halvt liv (den tid, det tager for mængden af elementet at halvere).
Bohrium lider af det samme problem som andre transaktinider: lav produktionshastighed, enten i mængde eller i hastighed. I disse elementer, hvad der er kendt som kemi af kun ét atom, hvilket i sig selv gør eksperimenterne mere komplekse, da tilpasninger i form af beregninger er nødvendige.
Vi skal huske, at de fleste ligninger er etableret for systemer med mindst to atomer. Føj dette til det faktum, at bohrium-isotoper har en kort halveringstid, hvilket gør yderligere undersøgelser om dens natur umulige.
Som gruppe 7 grundstof forventes bohrium at have en kemisk adfærd svarende til af rhenium og dtechnetium, lettere elementer af denne gruppe. For eksempel har bohrium vist sig at danne oxychlorider, BhO3Cl, samt rhenium og technetium.
Læs også: Dubnium — et andet syntetisk radioaktivt grundstof med en lav produktionshastighed
Indhentning af bohrium
Kemien af transaktinider er kompliceret at udføre. Som et af disse grundstoffer er bohriumsyntetiseret med partikelacceleratorer, hvor ioniske arter kolliderer med tunge grundstoffer. Imidlertid er dets påvisning (bevis) også en anden udfordring.
Når det er dannet, begynder det radioaktive grundstof at henfalde og vise sig alfa-emissioner og emissioner beta. Således skal man vurdere det radioaktive henfald af det dannede atom eller endda være i stand til at identificere atomarter, der kan opstå fra disse kernereaktioner, som i et puslespil.
En anden hindring er halveringstiden for transaktinid-isotoper. Da de sædvanligvis er korte, i intervallet af sekunder, opnås der almindeligvis en mængde i intervallet nogle få atomer eller endda et enkelt atom.
For bohrium blev dens mest stabile isotop, 267, opnået gennem bombardement af berkelium-249 med neon-22 ioner.
\({_97^{249}}Bk+{_10^{22}}Ne\rightarrow{_107^{267}}Bh+4{_0^1}n\)
Forholdsregler med bohrium
Det er endnu ikke muligt at producere Bh i stor skala. Så, risiciene forbundet med dette element er knyttet til virkningerne af stråling. Men i et kontrolleret laboratorium er disse risici forudset og dermed minimeret.
Få mere at vide: Vanadium - kemisk grundstof, hvis verdensreserver overstiger 63 millioner tons
Bohriums historie
Transaktiniderne er i centrum for en urolig strid, der fandt sted mellem 1960 og 1970, under en anden episode af den kolde krig, den såkaldte War of the Transfers: kapløbet om syntesen af grundstoffer med atomnummer over 103. I denne uhæmmede strid var laboratorierne involveret: Joint Institute for Nuclear Research, i byen Dubna, Rusland; Lawrence Berkeley National Laboratory i Berkeley, Californien; og Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, bedre oversat som Helmholtz Center for Research on Heavy Ions), i Darmstadium, Tyskland.
Imidlertid, i tilfældet med bohrium var stridighederne mindre intense. For eksempel, for dette element, var Berkeley-gruppen af videnskabsmænd ikke involveret i opdagelsen. Dubna-gruppen, ledet af Yuri Oganessian, var ikke i stand til at bevise syntesen af element 107.
På denne måde kun bohrium blev opdaget og bekræftet af den tyske GSI-gruppe, ledet af forskerne Peter Ambrüster og Gottfried Münzenberg, i 1981. Ved at bruge den kolde fusionsteknik, udviklet af Oganessian i 1970'erne Forskere var i stand til at detektere henfald i forhold til isotopen 262 af element 107 gennem følgende reaktion:
\({_83^{209}}Bi+{_24^{54}}Cr\rightarrow{_107^{262}}Bh+{_0^1}n\)
Navnet Bohrian refererer til den historiske danske videnskabsmand Niels Bohr. Først anmodede amerikanerne om, at navnet på grundstof 107 skulle være Nielsbohrium, for at undgå en stærk lighed med grundstoffet bor.
Men i 1997 navngav International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) officielt element 107 bohrium.
Løste øvelser på bohrium
Spørgsmål 1
Bohrium er et syntetisk grundstof med atomnummer 107. Dens mest stabile isotop har atomnummer 267. Hvor mange neutroner er der i 267 isotopen af Bh?
A) 107
B) 160
C) 162
D) 164
E) 267
Løsning:
Alternativ B
Antallet af neutroner kan beregnes ved hjælp af følgende formel:
A = Z + n
hvor A er antallet af pasta atomar, Z er atomnummeret (numerisk lig med antallet af protoner), og n er antallet af neutroner.
Ved at erstatte værdierne har vi:
267 = 107 + n
n = 267 - 107
n = 160
spørgsmål 2
Halveringstiden for den mest stabile isotop af det kemiske grundstof bohrium (Bh, Z = 107) er kun 17 sekunder. Hvor lang tid, i sekunder, tager det for en prøve af denne Bh-isotop kun at have 1/16 af sin oprindelige masse?
A) 17 sekunder
B) 34 sekunder
C) 51 sekunder
D) 68 sekunder
E) 85 sekunder
Løsning:
Alternativ B
Ved hver halveringstid falder massen af Bh-isotopen til det halve. Så hvis man antager, at den oprindelige masse er lig med m:
Efter en halveringstid (17 sekunder) er den resterende masse af Bh m/2.
Efter yderligere 17 sekunder (i alt 34 sekunder) bliver massen m/4.
Efter 51 sekunder fra forsøgets start bliver massen m/8.
På denne måde vil 1/16 af den indledende masse først opnås efter 68 sekunder fra begyndelsen af forsøget.
Af Stefano Araújo Novais
Kemi lærer
