DAS Nobelium, Symbol Nr. und Ordnungszahl 102, ist ein chemisches Element, das zur Aktinidengruppe des Periodensystems gehört. Obwohl es 12 Isotope gibt, eines davon mit einer Halbwertszeit von 58 Minuten, kommt Nobelium nicht in der Natur vor und wird im Labor synthetisiert. Obwohl nie eine metallische Probe von No hergestellt wurde, ist bekannt, dass dieses Element in Lösung immer eine Ladung von +2 hat.
Das Nobelium, das den Schweden ehrt Alfred Nobel, ist ein Element mit einer von Widersprüchen und Konflikten geprägten Entdeckungsgeschichte. Bis es von Iupac offiziell gemacht wurde, war dieses Element der Protagonist von Zusammenstößen zwischen amerikanischen, russischen, britischen und schwedischen Wissenschaftlern in einer typischen Episode des Kalten Krieges in der Geschichte der Wissenschaft.
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Zusammenfassung über Nobelium
Nobelium ist ein chemisches Element, das zu den Aktiniden gehört Periodensystem.
Es hat 12 bekannte Isotope, die 259Nicht die stabilste.
In Lösung präsentiert es Oxidationszahl gleich +2.
Sein chemisches Verhalten kommt dem von näher Erdalkalimetalle schwerere Substanzen wie Strontium, Barium und Radium.
Es kann nicht in der Natur gefunden werden, daher ist es ein synthetisches chemisches Element, das im Labor durch Kernfusionsreaktionen hergestellt wird.
Seine ursprüngliche Entdeckung wurde von einer Gruppe Stockholmer Wissenschaftler beschrieben, aber mehrere Widersprüche veranlassten Iupac, russische Verdienste um die Entdeckung von Element 102 anzuerkennen.
Nobelium-Eigenschaften
Symbol: Bei der
Ordnungszahl: 102
Atommasse: 259 Kubikmeter
Elektronische Konfiguration: [Rn] 7s2 5f14
Stabilstes Isotop:259Nein (58 Minuten ab Halbwertzeit)
Chemische Reihe: Aktiniden
Eigenschaften von Nobelium
Nobelium, Symbol Nr. und Ordnungszahl 102, ist a Element, das zu Aktiniden gehört. Aufgrund seiner atomaren Struktur verfügt Nobelium nicht über ausreichend stabile Isotope, um in natürlichen Quellen nachgewiesen zu werden. schließlich ist von seinen 12 bekannten Isotopen dasjenige mit der längsten Halbwertszeit (Zeit, die benötigt wird, bis die Menge der Probe um die Hälfte gesunken ist). Das 259Nein (mit 58 Minuten), gefolgt von 255Nein (mit 3,1 Minuten).
Um Nobelium zu untersuchen, muss es daher im Labor hergestellt werden Teilchenbeschleuniger für das Auftreten von Kernfusionsreaktionen, was es als a charakterisiert synthetisches chemisches Element. Das 255-Isotop wird sogar am häufigsten in chemischen Studien verwendet und weist unter allen Isotopen die höchste Produktionsrate auf.
Obwohl es als a Metall, eine metallische Probe des Elements Nobelium wurde nie hergestellt. Seine Chemie in Lösung wird jedoch mehr diskutiert: Obwohl die anderen Aktiniden in wässriger Lösung eine Ladung von +3 haben, Nobelium stellt die Oxidationsstufe +2 als die stabilste dar.
Diese Eigenschaft wurde 1949 von vorhergesagt Glen Seaborg, da, mit dem elektronische Verteilung endet auf 5f14 7s2, wäre es für Nobelium interessanter, nur zwei Elektronen zu verlieren und die 5f-Unterschale zu behalten14 gefüllt.
1968 wurden etwa 600 Experimente durchgeführt, bei denen 50.000 Atome von 255Sie waren nicht die Protagonisten, die darauf abzielten, ihren Niederschlag in einigen Verbindungen zu machen. Die Ergebnisse zeigten, dass No hatte chemisches Verhalten näher an Erdalkalimetallen (Strontium, Barium und Radio) als die dreiwertigen Aktinide, was bestätigt, dass das 2+-Ion von No die stabilste Spezies für dieses Element wäre.
Erhalt des Nobeliums
Nobelium kommt nicht in der Natur vor und muss im Labor hergestellt werden. das Isotop 255Nein, am häufigsten in chemischen Studien verwendet, Es kann bezogen werden durch die Reaktion von Verschmelzung nuklear durch Bombardierung der 249Vgl. für Ionen von 12C.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}Nein+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
Die durchschnittliche Ausbeute liegt bei etwa 1200 Atome nach 10 minuten versuch. Das produzierte Nobelium kann mittels Säulenchromatographie von anderen Aktiniden getrennt werden, die zufällig im Prozess produziert werden können.
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Geschichte des Nobeliums
Nobelium war, obwohl es im Alltag nicht viele praktische Funktionen für uns hatte, der Protagonist eines großen Zusammenstoßes zwischen Wissenschaftlern um seine Entdeckung. Es war der Beginn einer typische Folge von Kalter Krieg in der Wissenschaftsgeschichte und gibt Periodensystem, der sich später zum Transferkrieg entwickelte.
Bis dahin wurde die Synthese superschwerer Elemente vom Wissenschaftler Glenn Seaborg und seinem Team aus Kernphysikern und -chemikern in Kalifornien dominiert. 1957 jedoch Eine Gruppe von Wissenschaftlern behauptete, zwei Isotope des Elements 102 produziert zu haben durch Beschuss von Curiumatomen (244cm) mit Ionen von 13C. Diese Gruppe bestand aus schwedischen, britischen und amerikanischen Wissenschaftlern des Nobel-Instituts für Physik in Stockholm.
Von dort aus kündigten die Stockholmer Physiker das neue Transuran-Element mit dem Symbol Nr. gewährtihm der Name Nobelium, zu Ehren des Vermächtnisses von Alfred Nobel. Die damalige Presse, einschließlich der berühmten Zeitungen, berichtete ausführlich über die Entdeckung. Svenska Dagbladet, aus Schweden und Der Wächter, aus England.
Hinter der Entdeckung steckte jedoch etwas jenseits des wissenschaftlichen Interesses, wie aus den Worten des englischen Wissenschaftlers John Milsted hervorgeht, der daran arbeitete in der Stockholmer Gruppe: „Dies ist das erste Transuran-Element, das auf europäischem Boden entdeckt wurde, und das erste, das durch Anstrengung geschaffen wurde International". Im Klima des Kalten Krieges bezog sich der Wissenschaftler eindeutig auf die sowjetischen Wissenschaftler aus Dubna, einer russischen Stadt.
Allerdings erst später die Entdeckung des schwedisch-britisch-amerikanischen Teams zeigte sich unzureichend, wodurch das Misstrauen gegenüber konkurrierenden Labors, sowohl sowjetischen als auch Amerikaner, was sie veranlasst, die Verantwortung für die wahre Entdeckung des zu übernehmen Element 102.
Davon gingen zunächst die Berkeley-Amerikaner unter Führung von Glenn Seaborg und Albert Ghiorso aus Stockholmer Arbeiten wären richtig, schließlich wurden sie in der angesehenen Fachzeitschrift veröffentlicht Die körperliche Überprüfung. Allerdings war es zu keinem Zeitpunkt möglich, die in Stockholm durchgeführten Experimente zu reproduzieren.
Ironischerweise schlug die amerikanische Gruppe sogar den Namen vor Nobelievium (frei übersetzt mit „Ich glaube nicht“) als etwas, das besser zu Element 102 passt. 1958 kündigte Ghiorso, Seaborg, zusammen mit den Wissenschaftlern Torbjorn Sikkeland und John Walton die Produktion des Isotops an 254Nicht durch den Bomber der 246cm pro Ionen von 12C und fordert somit eine Bestätigung für die Entdeckung von Element 102 an.
Die Stockholmer Gruppe gab zu, dass die in Berkeley erzielten Ergebnisse einige Zweifel an ihren Ergebnissen aufkommen ließen eigene Ergebnisse, aber dass eine neue Analyse und Interpretation im Jahr 1959 zeigte, dass der Zweifel nur bestand ersichtlich.
Außerdem, Ergebnisse der Stockholmer Gruppe konnten nicht reproduziert werden vom sowjetischen Wissenschaftler Georgii Flerov und seinen Mitarbeitern am Moskauer Kurchatov-Institut in Dubna. Russische Wissenschaftler glaubten denen in Stockholm nicht, abgesehen von der Behauptung, dass die amerikanischen Experimente nur ein Hinweis auf Element 102 seien.
Die Russen hatten Element 102 bereits 1957 und 1958 durch Bombenangriffe synthetisiert 241Pu mit Ionen von 16O, ohne notwendigerweise Anerkennung für die Entdeckung zu erlangen. Spätere Experimente, die bis 1966 dauerten, lieferten jedoch überzeugendere Beweise für die Existenz von Isotopen dieses Elements. Von dort wies Flerov auf Ungereimtheiten in Berkeleys Werken hin und behauptete, dass das Nobelium wurde in Dubna bei Experimenten entdeckt, die zwischen 1963 und 1966 stattfanden.
Trotz vieler Zusammenstöße zwischen der russischen und der amerikanischen Seite schlug die Dubna-Gruppe keinen anderen Namen für Nobelium vor. obwohl die Amerikaner es so wollten, da es interessant wäre, einen Namen zu wählen, der ihre Entdeckung besser widerspiegelt.
Trotzdem machte die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) 1961 den offiziellen Eintrag der Element 102 mit dem Namen Nobelium, aber ohne Angabe von Isotop oder Atommasse, ein Zeichen für die Unsicherheiten des Epoche. Jedenfalls ermöglichte dies die Popularisierung von Nobelium in Büchern und Periodensystemen, und so gaben die Amerikaner es auf, dem Element einen neuen Namen zu geben.
Die Russen, die sich weigerten, das neue Element Nobelium zu nennen, schlugen den Namen Joliotium vor, Symbol Jl, in Anspielung auf den französischen Physiker und Nobelpreisträger Frédéric Joliot-Curie (verheiratet mit Irène Joliot-Curie, Tochter von Marie Curie und Pierre Curie). In der UdSSR war der Name Joliotium beliebt, wenn man bedenkt, dass Frédéric Joliot-Curie ein überzeugter Kommunist war.
In den späten 1990er Jahren löste die IUPAC das Problem der Benennung superschwerer Elemente und betrachtete die Dubna-Gruppe als verantwortlich für die Herstellung von Element 102. Der angenommene Name war jedoch Nobelium mit dem Symbol Nr.
Gelöste Übungen zu Nobelium
Frage 1
Nobelium, Ordnungszahl 102, hat 12 Isotope. Unter ihnen ist das Isotop das stabilste 259Nein, mit einer Halbwertszeit von 58 Minuten. Stellen Sie sich einen Prozess der Synthese dieses Isotops vor, wie viele Minuten würde es dauern, bis seine Masse auf ein Achtel der ursprünglichen Masse zerfällt?
A) 58 Minuten
B) 116 Minuten
C) 174 Minuten
D) 232 Minuten
E) 290 Minuten
Auflösung:
Alternative C
Die Halbwertszeit ist die Zeit, die benötigt wird, um die Probenmenge zu halbieren. Nach 58 Minuten die Masse des Isotops 259Es fällt nicht um die Hälfte, da es ½ der ursprünglichen Masse ist. Nach weiteren 58 Minuten die Masse des Isotops 259Es fällt nicht wieder um die Hälfte, da es ¼ der ursprünglichen Masse ist.
So wird über 58 Minuten (insgesamt drei Halbwertszeiten) die Masse der 259Es fällt nicht um die Hälfte zurück, da es 1/8 seiner ursprünglichen Masse beträgt. Die Gesamtzeit beträgt also 3 x 58 = 174 Minuten.
Frage 2
Obwohl es nicht das stabilste ist, wird das Isotop 255 von Nobelium (Z = 102) am häufigsten verwendet und in Labors hergestellt. Wie viele neutronen hat das isotop 255Nicht besitzen?
a) 255
b) 102
C) 357
D) 153
E) 156
Auflösung:
Alternative d
Die Zahl der Neutronen von No kann berechnet werden als:
A = Z + n
wobei A die Zahl von ist Pasta atomar, Z ist die Zahl der Protonen (oder Ordnungszahl) und n ist die Anzahl der Neutronen. Durch Einsetzen der Werte erhalten wir:
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
Von Stefano Araújo Novais
Chemielehrer