Dubnium (Db): Eigenschaften, Erwerb, Geschichte

DAS Dubnium, mit Symbol Db und Ordnungszahl 105, ist ein synthetisches chemisches Element, das sich in Gruppe 5 des Periodensystems befindet. Es wurde erstmals in den späten 1960er Jahren hergestellt und seine Entdeckung in den 1970er Jahren offiziell gemacht. Doch erst 1997 erkannte die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) seine Entdeckung an und bestätigte seinen Namen.

Wie andere superschwere Elemente hat auch Dubnium seine begrenzte Anwendbarkeit aufgrund seiner inStabilität. Sein stabilstes Isotop, 268Db, wird im Bereich von wenigen produziert Atome pro Woche, wodurch die Ansammlung einer erheblichen Menge dieses Elements verhindert wird.

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Zusammenfassung zu Dubnium

  • Dubnium ist ein synthetisches chemisches Element in Gruppe 5 des Periodensystems.

  • Es wurde erstmals Ende der 1960er Jahre in Dubna, Russland, synthetisiert.

  • Sein stabilstes Isotop ist 268 mit einer Halbwertszeit von 16 Stunden.

  • Sein am besten untersuchtes Isotop ist 262, da seine Synthesezeit weniger als eine Minute beträgt.

  • Es wurde erst 1997 offiziell gemacht, nach einem langen Streit, der als Transferkrieg bekannt war, einem wissenschaftlichen Wettbewerb, der während des Kalten Krieges stattfand.

Dubnium-Eigenschaften

  • Symbol: DB

  • Ordnungszahl: 105.

  • Atommasse: 262 Kubikmeter

  • Elektronische Konfiguration: [Rn] 7s2 5f14 6d3.

  • Bekannteste Isotope:262Db (34 Sekunden Halbwertszeit); 268Db (16 Stunden Halbwertszeit).

  • Chemische Reihe: Gruppe 5; Transactinide; Superschwere Elemente.

Dubnium-Eigenschaften

Wie bei den anderen Transactiniden (Elemente mit einer Ordnungszahl ab 104, direkt nach Actinium), Dubnium éradioaktiv. Einige Theorien besagten sogar, dass Elemente mit 110 bis 114 Protonen und 184 Neutronen haben könnten Halbwertszeit (Zeit, die benötigt wird, um die Masse der radioaktiven Probe zu halbieren) im Bereich von Tausenden von Jahren.

Diese Idee würde ihre mögliche Entdeckung in natürlichen Quellen ermöglichen. Bis heute jedoch Es gibt keine Beweise für die Existenz dieser Elemente in der Natur, was sie als vollständig synthetisch charakterisiert.

Warnsymbol für Radioaktivität.
Dubnium ist ein radioaktives synthetisches Element.

Studien mit Dubnium werden durch zwei Hauptfaktoren behindert:

  • die kurze Halbwertszeit seiner Isotope;

  • seine niedrige Syntheserate.

Zum Beispiel kann Isotop 262, das am besten untersuchte, in weniger als einer Minute hergestellt werden, hat jedoch eine Halbwertszeit von nur 34 Sekunden. Das stabilste Isotop, 268, hat eine Halbwertszeit von 16 Stunden. Obwohl diese Zeit ausreicht, um Analysen durchzuführen, liegt seine Produktionsrate in der Größenordnung von wenigen Atomen pro Woche.

Unter den für Dubnium vorhergesagten und untersuchten chemischen Eigenschaften wird Folgendes vorgeschlagen seine stabilste Oxidationsstufe é die +5, im Gegensatz zu den leichteren Elementen seiner Gruppe wie Tantal (Ta), dessen stabilste Oxidationsstufen +3 und +4 sind.

Obwohl noch sehr neu, finden bereits Studien mit Dubnium statt, die es sowohl in der gasförmigen als auch in der wässrigen Phase analysieren. Zu den am besten untersuchten Verbindungen gehören die Halogenide und Oxyhalogenide von Dubnium wie DbCl5, DbOCl3 und der DbBr5.

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Erhalt des Dubniums

Als synthetisches Element kann Dubnium nicht aus natürlichen Quellen gewonnen werden. Die Gewinnung von Isotopen von Dubnium und anderen Transactinid-Elementen ist ziemlich komplex. Dabei geht es nicht nur um die Reaktionsinfrastruktur, die einen geeigneten Teilchenbeschleuniger und Labor erfordert, aber auch die Notwendigkeit, eine große Menge hochradioaktiver und seltener Elemente zu produzieren, wie zum Beispiel:

  • Kurium (cm);

  • Berkelium (Bk);

  • Kalifornien (cf).

Teilchenbeschleuniger.
Ein Teilchenbeschleuniger, notwendig für die Herstellung von Dubnium-Isotopen.

Darüber hinaus erschweren zwei weitere Faktoren den Prozess, da das produzierte Dubnium-Isotop nicht nur das haben muss eine ausreichende Halbwertszeit, um eine chemische Trennung zu ermöglichen, aber auch eine ausreichende Produktion. Abschließend werden die Isotope Atom für Atom ausgewertet, so dass es möglich ist, spezifische und eindeutige radioaktive Zerfälle zu identifizieren und zu bestätigen, dass es sich um die handelt Chemisches Element gesucht oder studiert.

Eine der Möglichkeiten, an Dubnium zu kommen, ist durch Bombardierung von Berkelium-249 durch Beschleunigung von Sauerstoff-18-Atomen, Wie nachfolgend dargestellt:

Vorsichtsmaßnahmen mit Dubnium

Menschen werden aufgrund seiner synthetischen Eigenschaften kaum mit nennenswerten Mengen des Elements Dubnium in Berührung kommen. Da es sich jedoch um ein radioaktives Element handelt, muss seine Handhabung ordnungsgemäß erfolgen, da ihre radioaktiven Zerfälle erzeugen Teilchen und Strahlung mit ionisierendem Potential, die schwere Krankheiten wie z Krebs.

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Geschichte des Dubniums

Dubnium bezieht sich auf die russische Stadt Dubna, die 125 km von der Hauptstadt Moskau entfernt liegt. Doch diese Chemikalie hatte seine Taufe weithin bestritten, während des sogenannten Transferkrieges, ein Stück Kalter Krieg in der Geschichte der Chemie und Periodensystem.

  • Transferkrieg: der Streit um die Namen der nach Fermium entdeckten Elemente (Fm, Z = 100), genauer gesagt zwischen Elementen mit den Ordnungszahlen 104 bis 109, der in der Zeit von stattfand Kalter Krieg.

In diesem Streit waren die berühmten Joint Institute for Nuclear Research Labors in Dubna (früher Teil der Sowjetunion), Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California, Berkeley (USA), und der Gesellschaft für Schwerionenforschung, Darmstadt (Deutschland).

Das Element mit der Ordnungszahl 105 wurde erstmals Ende der 1960er Jahre synthetisiert, in Dubai. Dort kollidierten Wissenschaftler 243ich bin mit 22Ne, wodurch eine Mischung der Isotope entsteht 260DB und 261Db, nach dem Verlust von fünf bzw. vier Neutronen.

Dieses neue Element war dann angekündigt alsnielsbohrio, bezogen auf den dänischen Wissenschaftler Nils Bohr. Etwa zur gleichen Zeit nutzten Wissenschaftler der University of California 15N zu kollidieren 249Cf und bildete das Isotop 260Db, der den Namen hahnio vorschlägt, in Anlehnung an den Wissenschaftler Otto Hahn.

Büste zu Ehren des russischen Wissenschaftlers Georgy Flerov, der ein Labor am Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russland, besaß.[1]
Büste zu Ehren des russischen Wissenschaftlers Georgy Flerov, der ein Labor am Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russland, besaß.[1]

DAS Disput Anhand des Namens erst 1997 gelöst, als die International Union of Pure and Applied Chemistry, Iupac, auf den Hammer schlug und festlegte, dass der Name des Elements 105 lauten sollte Dubnium, mit dem Symbol Db. Bis zu diesem Datum war es noch möglich, viele Veröffentlichungen mit dem Namen hahnio, Symbol Ha, für die zu sehen Element 105.

Gelöste Übungen zu Dubnium

Frage 1

Das Isotop 262 des chemischen Elements Dubnium (Db, Z = 105) ist das am häufigsten untersuchte dieses Elements, da seine Produktionszeit im Bereich von einer Minute liegt. Wie viele Neutronen enthält das Dubnium-Isotop 262?

a) 105

B) 262

c) 157

D) 159

E) 367

Auflösung:

Alternative C

Die Zahl der Neutronen eines chemischen Elements kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:

A = Z + n

Bedenken Sie, dass A die Massenzahl, Z die Ordnungszahl und n die Anzahl der Neutronen ist.

Durch Einsetzen der Werte erhalten wir:

262 = 105 + n

n = 262 - 105

n = 157

Frage 2

DAS 268Db ist das stabilste Isotop des synthetischen chemischen Elements Dubnium. Seine Halbwertszeit, die Zeit, die es dauert, bis sich die Masse der radioaktiven Probe halbiert hat, beträgt 16 Stunden. Wie lange dauert es bei der Synthese von 1,0 g des Isotops 268, bis seine Masse 0,25 g beträgt?

A) 16 Stunden

B) 32 Stunden

C) 48 Stunden

D) 64 Stunden

E) 80 Stunden

Auflösung:

AlternativeB

Da die Halbwertszeit die Zeit ist, die die Masse der radioaktiven Probe benötigt, um sich zu halbieren, beträgt die verbleibende Masse der ursprünglichen Probe nach 16 Stunden die Hälfte von 1,0 g, dh 0,5 g.

Sechzehn Stunden später, nach einer weiteren Halbwertszeit, beträgt die verbleibende Masse 0,25 g.

Somit waren zwei Halbwertszeiten erforderlich, damit die Probe auf 0,25 g abfiel, insgesamt also 32 Stunden.

Bildnachweis

[1] Asetta / Shutterstock

Von Stefano Araújo Novais
Chemielehrer

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