O bohrium on synteettinen elementti ryhmässä 7 Jaksollinen järjestelmä, jonka järjestysluku on 107. Sen synteesi kuuluu Helmholtzin raskaiden ionien tutkimuskeskuksen saksalaisille laboratorioille. (GSI), Darmstadion kaupungista Saksasta, ja sen nimi annettiin kuuluisan fyysikon kunniaksi Tanskan kieli Niels Bohr.
Bohriumilla on vähän tunnettu kemia, mutta tiedetään jo, että se käyttäytyy kuten ryhmän 7 kevyemmät alkuaineet, renium ja teknetium, joissakin erityistilanteissa. Koska sen stabiilin isotooppi on vain 17 sekuntia vanha ja sen synteesi on erittäin monimutkaista, tästä alkuaineesta tiedetään vähän.
Katso myös: Bohrin atomimalli – ensimmäinen atomimalli, jossa käytettiin kvanttimekaniikan käsitteitä
Yhteenveto bohriumista
Se on synteettinen kemiallinen alkuaine, joka sijaitsee jaksollisen järjestelmän ryhmässä 7.
Sen syntetisoi ensimmäisen kerran vuonna 1981 Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) Darmstadiumissa Saksassa.
Se on a radioaktiivinen elementti.
Kemiallisesti sen oletetaan muistuttavan toista elementtejä kemikaalit ryhmänsä kevyin, renium ja teknetium.
Kuten muutkin transaktinidit, se kärsii alhaisesta stabiilisuudesta ja vaikeudesta syntetisoida merkittäviä omia näytteitä tutkimuksia varten.
bohriumin ominaisuuksia
Symboli: BH
Atominumero: 107
Atomimassa: 264 c.u.
Sähköinen konfigurointi: [Rn] 7s2 5f14 6d5
Vakain isotooppi:267Bh (17 toinen puoliintumisaika)
Kemiallinen sarja: Ryhmä 7, transaktinidit, superraskaat alkuaineet
bohriumin ominaisuudet
Bohrium sekä muut transaktinidit (elementit, joissa on atominumero suurempi kuin 103) on radioaktiivinen alkuaine. Tämän alkuaineen kuusi isotooppia tunnetaan, massa 267 on vakain, noin 17 sekuntia. puolikas elämä (aika, joka tarvitaan alkuaineen määrän puolittumiseen).
Bohrium kärsii samasta ongelmasta kuin muut transaktinidit: alhainen tuotantoastejoko määrällä tai nopeudella. Näissä elementeissä ns kemia vain yhdestä atomista, mikä sinänsä tekee kokeista monimutkaisempia, koska laskelmien mukautukset ovat tarpeen.
Meidän on muistettava, että suurin osa yhtälöistä on laadittu järjestelmille, joissa on vähintään kaksi atomeja. Lisää tämä siihen tosiasiaan, että bohrium-isotoopeilla on a lyhyt puoliintumisaika, mikä tekee lisätutkimuksista sen luonteesta mahdotonta.
Ryhmän 7 elementtinä bohriumilla odotetaan olevan a samanlainen kemiallinen käyttäytyminen / renium ja dteknetium, tämän ryhmän kevyempiä elementtejä. Esimerkiksi bohriumin on havaittu muodostavan oksiklorideja, BhO3Cl sekä renium ja teknetium.
Lue myös: Dubnium on toinen synteettinen radioaktiivinen alkuaine, jolla on alhainen tuotantonopeus
Bohriumin saaminen
Transaktinidien kemia on monimutkainen tehdä. Yksi näistä elementeistä on bohriumsyntetisoitu hiukkaskiihdyttimillä, jossa ioniset lajit törmäävät raskaiden alkuaineiden kanssa. Sen havaitseminen (todiste) on kuitenkin myös toinen haaste.
Kun radioaktiivinen elementti muodostuu, se alkaa hajota ja näkyä alfa-päästöt ja päästöt beeta. Näin ollen on arvioitava muodostuneen atomin radioaktiivinen hajoaminen tai jopa kyettävä tunnistamaan atomilajit, jotka voivat syntyä näistä ydinreaktioista, kuten palapelissä.
Toinen este on transaktinidisotooppien puoliintumisaika. Koska ne ovat yleensä lyhyitä, sekuntien rajoissa, yleensä saadaan muutaman atomin tai jopa yhden atomin määrä.
Bohriumille sen stabiilin isotooppi, 267, saatiin berkelium-249:n pommittaminen neon-22-ioneilla.
\({_97^{249}}Bk+{_10^{22}}Ne\rightarrow{_107^{267}}Bh+4{_0^1}n\)
Varotoimet bohriumin kanssa
Bh: tä ei ole vielä mahdollista tuottaa suuressa mittakaavassa. Niin, tähän elementtiin liittyvät riskit liittyvät säteilyn vaikutuksiin. Valvotussa laboratoriossa nämä riskit kuitenkin ennakoidaan ja siten minimoidaan.
Tietää enemmän: Vanadiini on kemiallinen alkuaine, jonka maailmanvarat ylittävät 63 miljoonaa tonnia
bohriumin historia
Transaktinidit ovat keskellä levotonta kiistaa, joka käytiin vuosina 1960-1970, toisen kylmän sodan jakson, ns. Siirtojen sota: kilpailu sellaisten alkuaineiden synteesistä, joiden atominumero on yli 103. Tässä hillittömässä kiistassa mukana olivat laboratoriot: Joint Institute for Nuclear Research, Dubnan kaupungissa Venäjällä; Lawrence Berkeleyn kansallinen laboratorio Berkeleyssä, Kaliforniassa; ja Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, paremmin käännettynä Helmholtz Center for Research on Heavy Ions), Darmstadiumissa Saksassa.
Kuitenkin, bohriumin tapauksessa kiistat olivat vähemmän intensiivisiä. Esimerkiksi tämän elementin osalta Berkeley-tutkijaryhmä ei ollut mukana löydössä. Juri Oganessianin johtama Dubna-ryhmä ei pystynyt todistamaan alkuaineen 107 synteesiä.
Tällä tavalla vain bohrium Saksalainen GSI-ryhmä havaitsi ja vahvisti, jota johtivat tutkijat Peter Ambrüster ja Gottfried Münzenberg, vuonna 1981. Oganessianin 1970-luvulla kehittämän kylmäfuusiotekniikan avulla Tutkijat pystyivät havaitsemaan hajoamisia suhteessa alkuaineen 107 isotooppiin 262 seuraava reaktio:
\({_83^{209}}Bi+{_24^{54}}Cr\rightarrow{_107^{262}}Bh+{_0^1}n\)
Nimi Bohrian viittaa historialliseen tanskalaiseen tiedemieheen Niels Bohriin. Aluksi amerikkalaiset pyysivät, että elementin 107 nimi olisi Nielsbohrium, jotta vältetään vahva samankaltaisuus elementin boori kanssa.
Kuitenkin vuonna 1997 Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun kemian liitto (IUPAC) nimesi elementin 107 virallisesti bohriumiksi.
Ratkaistiin harjoituksia bohriumilla
Kysymys 1
Bohrium on synteettinen alkuaine, jonka atominumero on 107. Sen stabiilimman isotoopin atominumero on 267. Kuinka monta neutronia on Bh: n 267-isotoopissa?
A) 107
B) 160
C) 162
D) 164
E) 267
Resoluutio:
Vaihtoehto B
Lukumäärä neutroneja voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
A = Z + n
jossa A on numero pasta atomi-, Z on atomiluku (numeerisesti yhtä suuri kuin protonien lukumäärä) ja n on neutronien lukumäärä.
Arvot korvaamalla meillä on:
267 = 107 + n
n = 267 - 107
n = 160
kysymys 2
Kemiallisen alkuaineen bohriumin stabiilimman isotoopin (Bh, Z = 107) puoliintumisaika on vain 17 sekuntia. Kuinka kauan sekunneissa kestää, että tämän Bh-isotoopin näytteellä on vain 1/16 alkuperäisestä massastaan?
A) 17 sekuntia
B) 34 sekuntia
C) 51 sekuntia
D) 68 sekuntia
E) 85 sekuntia
Resoluutio:
Vaihtoehto B
Jokaisella puoliintumisajalla Bh-isotoopin massa putoaa puoleen. Joten oletetaan, että alkumassa on yhtä suuri kuin m:
Puoliintumisajan (17 sekuntia) jälkeen jäljellä oleva Bh: n massa on m/2.
Toisen 17 sekunnin kuluttua (yhteensä 34 sekuntia) massaksi tulee m/4.
51 sekunnin kuluttua kokeen alusta massaksi tulee m/8.
Tällä tavalla 1/16 alkuperäisestä massasta saadaan vasta 68 sekunnin kuluttua kokeen alusta.
Kirjailija: Stefano Araújo Novais
Kemian opettaja