LA Laurencio es el elemento quimico de número atómico 113 de la Tabla Periódica. Debido a que es bastante inestable, no es posible obtenerlo de fuentes naturales, siendo necesario sintetizarlo en el laboratorio. Su producción se produce mediante reacciones de fusión entre un ion acelerado y otro átomo más pesado. En las propiedades del Laurentium destacan su estado de oxidación igual a +3 en soluciones acuosas y el hecho de que termina su distribución electrónica en 7s2 5f14 7p1, en lugar de 7s2 5f14 6d1.
Laurentium se produjo por primera vez en 1961 en los laboratorios de Berkeley en California, Estados Unidos. Posteriormente, se dilucidaron su estructura y otros isótopos con la colaboración del Instituto Conjunto de Investigaciones Nucleares, en la ciudad de Dubna, Rusia.
Su nombre hace referencia al científico Ernest Orlando Lawrence, creador del acelerador de partículas ciclotrón. Una polémica sobre Laurentius es sobre su posición en el Tabla periodica. Algunos argumentan que debería estar en el grupo 3, mientras que otros científicos argumentan que no debería.
Vea también: Dubnio: el elemento sintético que lleva el nombre de la ciudad rusa de Dubna
Resumen sobre Laurentius
Laurentium es el último actínido en la tabla periódica.
Es un elemento químico que no se encuentra en la naturaleza, debiendo ser producido en el laboratorio, es decir, es un elemento químico sintético.
El isótopo más estable de Laurentium es 262lr, con el tiempo media vida de 3,6 horas.
A pesar de ser un metal, su forma metálica nunca se ha obtenido en el laboratorio.
Se produce a través de reacciones de fusión, utilizando un acelerador de partículas.
Fue descubierto en 1961 en los laboratorios de Berkeley, California, Estados Unidos.
Su nombre hace referencia al científico Ernest Orlando Lawrence, creador del acelerador de partículas ciclotrón.
Las propiedades de Laurence
Símbolo: yo
Número atómico: 103
Masa atomica: 262 u.m.
Configuración electrónica: [Rn] 7s2 5f14 7p1
Isótopo más estable: 262Lr (vida media de 3,6 horas)
Serie química: grupo 3, elementos del bloque f, actínidos, metal, elementos superpesados
Características de Laurentius
Laurentium, de símbolo Lr y número atómico 103, es un metal perteneciente al grupo de los actínidos. Elementos como Laurentium, debido a la gran cantidad de protones y neutrones en el núcleo, son inestables, lo que significa que las fuerzas de repulsión del núcleo superan a las fuerzas de atracción.
Debido a esto, ninguno de los 12 isótopos conocidos de Laurence es estable, siendo el 262 de masa el que tiene la vida media más larga: 3,6 horas. Tal inestabilidad no permite obtener laurence de fuentes naturales, por lo que es necesario sintetizarlo en el laboratorio para ser estudiado y aplicado.
A pesar de ser un metal, nunca se obtuvo una muestra metálica de Laurence. Pero, en solución, los estudios con este elemento han avanzado, y ya se ha comprobado que su estado de oxidación más estable es +3, como los demás actínidos. Estos datos incluso concuerdan con las predicciones hechas por glenn seaborg, en 1949, sobre el elemento 103.
La química de Laurentius, sin embargo, es bastante peculiar. Por ejemplo, se esperaba que su distribución electrónica terminara en 7s2 5f14 6d1, sin embargo, se observa que su configuración termina en 7s2 5f14 7p1.
Esto es consecuencia de lo que conocemos como efecto relativista, una diferencia entre lo que se observa y lo que se esperaba debido a la relatividad. Al evaluar una distribución electrónica de este tipo, se puede ver que el subnivel 7p de Laurentium es más estable que el nivel 6d.
Todo esto complica e intensifica mucho la falta de consenso sobre Él región a cual Él elemento pertenece a la tabla periodica. Esto se debe a que algunos investigadores defienden que está en el grupo 3, abajo. escandio, itrio y lutecio, por la similitud química con ellos, en base a datos sobre Lr3+.
Otros argumentan que Laurentium y Lutetium, debido a que tienen un subnivel f completo, no deberían estar por debajo del itrio, pero lantano (sexto período) y actinio (séptimo período), ya que no tienen subnivel f con electrones
Para resolver este problema, la Iupac creó, en diciembre de 2015, un grupo de estudio para determinar la constitución del grupo 3 de la Tabla Periódica. Según la institución, la obra finalizó el último día de 2021, y la última actualización es en abril de 2021. En él, el grupo de estudio concluyó que no existe una forma objetiva de juzgar el tema, y es importante que la Iupac se pronuncie y determine una regla o convención.
Para los autores, colocar lutecio y laurence en el grupo 3, agrada más, colocando los elementos en orden creciente de número atómico, además de evitar la división del bloque d si se representa con 32 columnas (versión en la que se representa la serie de los lantánidos y actínidos). incluido).
Obtención de Laurentius
Como elemento sintético, Él obtención de Laurentius tiene lugar en el laboratorio con aceleradores de partículas. Los elementos superpesados se obtienen comúnmente de dos formas: mediante reacciones de fusión o mediante la desintegración radiactiva de otro elemento aún más pesado. En el caso de los isótopos de Laurence más utilizados, el 256 y el 260, las formas de obtenerlo son por Fusión nuclear, es decir, dos núcleos más ligeros se fusionan en laurence.
En el caso de Laurentium-256, los iones de 11B chocan con átomos de 249Cf, formándose el laurence y cuatro neutrones más, según la reacción:
\(\frac{249}{48}Cf+\frac{11}{5}B\rightarrow \frac{256}{103}Lr+4{_0^1}n\)
De manera similar, el 260Lr puede ser producido por fusión de iones 18O, acelerado hacia un objetivo de 249Bk, teniendo como subproductos una partícula alfa y tres neutrones más:
\(\frac{249}{97}Cf+{\frac{18}{8}}O\frac{260}{103}Lr+{_2^4}\alpha+3{_0^1}n\)
Mira nuestro podcast: Acelerador de partículas: ¿qué es y cómo funciona?
Precauciones con Laurence
El momento en que se sintetizó la mayor cantidad de laurence fue en la década de 1970, cuando se produjeron 1500 átomos para su estudio. Esto significa que el elemento, a pesar de ser radiactivo, tiene un riesgo mínimo de no ser producido a gran escala. Además, en un laboratorio controlado, estos riesgos se anticipan y, por lo tanto, prácticamente se controlan.
la historia de lorenzo
![Entrada al Laboratorio Nacional Ernest Orlando Lawrence Berkeley, el laboratorio que produjo Laurentium por primera vez. [1]](/f/0e95834023b972833255f0ca3cce734f.jpg)
elemento 103 Fue producido por primera vez en el año 1961., por científicos estadounidenses dirigidos por Albert Ghiorso del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. En esa ocasión, varios isótopos de californio, Cf, fueron bombardeados con iones de boro, tanto de masa 10 como de masa 11. Los detectores de partículas alfa apuntaron a una nueva actividad de vida media de ocho segundos, que los científicos atribuyeron al elemento 103.
A pesar de la emisión alfa, la corta vida media dificultó la identificación del elemento. Además, como el objetivo estaba compuesto por una mezcla de isótopos de californio, cuyas masas oscilaban entre 249 y 252, la identificación de la masa del elemento 103 producido también se volvió ambigua. Se especuló que se habían producido isótopos del elemento 103 con masa entre 255 y 259, siendo el 257 el de mayor rendimiento.
En 1965, los científicos del Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear en Dubna, Rusia, reaccionaron 18o con átomos de 243Am, que también produce tres isótopos del elemento 103, pero con algunos conflictos y diferencias con los obtenidos en Berkeley anteriormente.
Sin embargo, nuevos experimentos de los laboratorios de Berkeley reaccionaron con iones de 14Eh 15no con 248cm e iones 11Banda 10B con 249Cf, para que, en 1971, logró probar buena parte de los resultados obtenidos en la década de 1960 y también concluyeron que el primer isótopo sintetizado del elemento 103 fue el de masa 258.
El nombre del elemento 103, Laurentius, hace una referencia al científico Ernest Orlando Lawrence, inventor del acelerador de partículas ciclotrón, y fue entregado por los investigadores de Berkeley. Todavía inicialmente propusieron el símbolo Lw, pero en 1971, Iupac, a pesar de haber hecho oficial el nombre laurêncio, cambió el símbolo a Lr.
En 1992, sin embargo, el trabajo del Grupo de Trabajo de Transferencias de Iupac reevaluó el trabajo de los grupos de Dubna y Berkeley sobre el elemento 103. Como resultado, en 1997 determinaron que el crédito por el descubrimiento del elemento 103 debía dividirse entre los estadounidenses y los rusos. Sin embargo, el nombre finalmente fue aceptado por ambas partes, permaneciendo sin cambios.
Ejercicios resueltos sobre Laurentius
Pregunta 1
Laurentium, símbolo Lr y número atómico 103, no se puede encontrar en la naturaleza y, por lo tanto, debe producirse en el laboratorio. Su isótopo más estable tiene un número de masa de 262. ¿Cuántos neutrones hay en el isótopo Lr 262?
A) 103
B) 262
c) 159
D) 365
mi) 161
Resolución:
Alternativa C
El número de neutrones se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
A = Z + norte
Donde A es el número de masa, Z es el número atómico (numéricamente igual al número de protones) y n es el número de neutrones.
Sustituyendo los valores, tenemos:
262 = 103 + norte
n = 262 - 103
n = 159
Pregunta 2
La vida media del isótopo más estable del elemento químico Laurentium (Lr, Z = 103) es de 3,6 horas. ¿Cuánto tiempo, en horas, tarda la masa de este isótopo en ser 1/8 de su masa inicial?
A) 3,6 horas
B) 7,2 horas
C) 10,8 horas
D) 14,4 horas
E) 18.0 horas
Resolución:
Alternativa C
En cada vida media, la cantidad de Lr se reduce a la mitad. Por tanto, suponemos que la masa inicial es igual a m. Después de una vida media (3,6 horas), la masa de Lr que queda es la mitad, es decir, m/2. Después de otras 3,6 horas (un total de 7,2 horas), la masa se convierte en m/4. Ahora, con otras 3,6 horas (10,8 horas en total), la masa (que está en m/4) vuelve a reducirse a la mitad, convirtiéndose en m/8, es decir, 1/8 de la masa inicial.
credito de imagen
[1] DJSinop / obturador
Por Stefano Araújo Novais
Profesor de química