THE rutherfordij je sintetski element s atomskim brojem 104, koji pripada skupini 4 Periodni sustav elemenata, kao prvi član serije transaktinida. Njegovo prvo otkrivanje datira iz 1964. godine u poznatim laboratorijima grada Dubne. Kao i drugi transaktinidi, službeni naziv elementa 104 bio je uključen u sukob između Sovjeta i Amerikanaca, u hladnoratovskom djelu u povijesti kemije.
rutherfordij nema praktične primjene, s obzirom da njegov najstabilniji izotop ima oko dva i pol sata Pola zivota. Međutim, istraživanja plinovitih sustava i otopina dokazuju njegovu kemijsku sličnost s ostalim elementima skupine 4, kao što su cirkonij i hafnij.
Pročitaj i: Seaborgium — sintetički element nazvan po znanstveniku Glennu Seaborgu
Sažetak Rutherfordiuma
- To je sintetski kemijski element koji se nalazi u skupini 4 periodnog sustava.
- Prvi put je sintetiziran 1964. u Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja u Dubni u Rusiji.
- To je radioaktivni elementbaka.
- Kao i drugi transaktinidi, rutherfordij pati od niske stabilnosti i teško je sintetizirati značajne uzorke za studije.
- Njegovo je ime službeno tek 1997. godine, nakon nekoliko godina spora između Amerikanaca i Sovjeta.
Svojstva Rutherfordija
- Simbol: Rf
- atomski broj: 104
- atomska masa: 267 k.u.s.
- Elektronička konfiguracija: [Rn] 7s2 5f14 6d2
- najstabilniji izotop: 267Rf (2,5 ± 1,5 sati poluživota)
- kemijske serije: skupina 4, transaktinidi, superteški elementi
Značajke Rutherfordiuma
Kao i svi transaktinidi, tj. elementi odmah nakon laurence (Lr), rutherfordij je radioaktivni element. Njegov najstabilniji izotop otkriven je 2004. godine i njegov poluživot (vrijeme potrebno za količinu radioizotop pad za polovicu) je dva i pol sata, s marginom pogreške od sat i pol, više ili manje.
Velika poteškoća u utvrđivanju kemijskih karakteristika rutherfordija i dr transaktinidi je općenito činjenica da postoji niska stopa proizvodnje, bilo u količini ili u brzina. U ovim elementima, na primjer, vrlo je uobičajeno kemijski ocjenjivati samo jedan atom, što na neki način zahtijeva prilagodbe u smislu proračuna, budući da je većina jednadžbi uspostavljena za sustave s više od jednog atoma. Nadalje, često se izotopi imaju vrlo kratko vrijeme poluraspada, što otežava ili čak onemogućuje dublje proučavanje.
U konkretnom slučaju Rf, znanstvenici su već uspjeli dokazati da je njegovo ponašanje u tekućoj fazi slično ponašanju ostalih elemenata. lakša skupina 4, cirkonij i hafnij, kao kod stvaranja fluorida u otopini s naknadnom ekstrakcijom u smolama za ionsku izmjenu. Ovo ponašanje pomoglo je učvrstiti prisutnost rutherfordija u skupini 4 periodnog sustava.
Pročitaj i ti: Novi kemijski elementi — četiri nedostajuća elementa u 7. razdoblju
Dobivanje Rutherfordija
Transaktinidi trebaju veliku infrastrukturu za svoju proizvodnju. svi se sintetiziraju sa akceleratori čestica, u kojem se ionske vrste sudaraju s teškim elementima. Otkrivanje ovih elemenata također nije jednostavno i jednostavno.
Kada se formira, radioaktivni element, po svojoj prirodi, počinje se raspadati i ispuštati emisije, kao što su alfa i beta čestice. Često je potrebno procijeniti radioaktivni raspad formiranog atoma ili čak identificirati atomske vrste koje mogu proizaći iz ovih nuklearnih reakcija, kao u zagonetki.
Dodajte to činjenici da je poluživot izotopa transaktinida često kratak, u rasponu od sekundi, što omogućuje samo dobivanje količine u rasponu od nekoliko atoma ili čak jednog atom.
U slučaju Rf, prva prijavljena sinteza za ovaj element uključivala je sudar izotopa plutonija, Pu, s ionima neonskog izotopa 22, ha.
Međutim, drugi izotopi rutherfordija mogu se proizvesti modificiranjem vrste koja će se sudarati. Na primjer, izotop 261 može se proizvesti reakcijom između kisika-18 i kurija-248, stvarajući pet neutrona.
Provjerite na našem podcastu: Kako radi akcelerator čestica?
Mjere opreza s Rutherfordiumom
Budući da se rutherfordij ne može niti proizvesti u znatnoj mjeri, rizici povezani s ovim elementom povezani su s učinci od radijacija. Međutim, u kontroliranom laboratoriju ti se rizici predviđaju i time minimiziraju.
Povijest Rutherfordiuma
Svi transaktinidi bili su uključeni u utrku za njihovo otkriće 1960-ih i 1970-ih. Ova epizoda je prijavljena kao Rat transfera, dio Hladni rat u povijesti kemije. Unatoč tome što se tako zove, što sugerira da su se sporovi dogodili oko elemenata nakon fermija, elementa atomski broj 100, elementi koji su izravno uključeni bili su od 104 do 109, novootkriveni transaktinidi.
U slučaju rutherfordija, spor je započeo 1964. godine., kada su sovjetski istraživači na Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja u gradu Dubni Rusija je objavila otkriće elementa 104 izotopa 260 bombardiranjem plutonija-242 ionima neon-22. No istraživači iz Dubne predstavili su samo jedan dokaz, a to je otkrivanje izotopa koji se spontano raspao, a da nije jasno identificirao svoju masu i svoje vrijeme Pola zivota. Kao rezultat toga, na otkriće se gledalo sa sumnjom.
Pet godina kasnije, 1969., tim američkih znanstvenika iz Nacionalnog laboratorija Lawrence Berkeley u Berkeleyu u Kaliforniji, predvođen Albert Ghiorso, rekao je da je pružio dovoljno dokaza za otkriće elementa 104 izotopa 257 sudarom kalifornija-249 s ugljik-12. Isti su znanstvenici kasnije uspjeli proizvesti izotop 259 elementa 104. Godine 1973. znanstvenici iz Nacionalnog laboratorija Oak Ridge neovisno su potvrdili atomski broj 104 za izotop mase 257 proizveden u Berkeleyju.
Sljedeće godine bile su velikog spora između znanstvenika dviju zemalja, sve dok 1985. čiste i primijenjene kemije (IUPAC) i Međunarodne unije za čistu i primijenjenu fiziku (IUAP) oblik a mješovita komisija od devet znanstvenika, nazvana Radna skupina za transfere (Transfermium Working Group ili TWG). TWG je stvoren da odluči tko je zapravo odgovoran za otkrića elemenata u rasponu od 101 do 112.
Unatoč tome, odluke TWG-a nisu uvijek bile bez sumnje. U slučaju elementa 104, radna skupina je odlučila da Zasluge treba podijeliti između sovjetskih i američkih znanstvenika, nešto što se znanstvenicima s Berkeleyja nimalo nije svidjelo.
Godine 1991. Ghiorso i Seaborg, iz tima Berkeley, čak su tvrdili da su znanstvenici iz Dubne identificirali element 104. očito pogrešan i, u jednom trenutku, zanijekao valjanost zaključaka TWG-a, smatrajući ih medvjedom uslugom zajednici znanstvenim.
Nije ni čudo, u Početkom 1990-ih, nazivi za nove elemente još uvijek nisu bili konsenzus.. Zatim su se vodili pregovori u kojima su sudjelovali njemački, ruski i američki znanstvenici, koji su se pokazali frustriranima. Tamo je 1992. godine njemački laboratorij Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) predložio nazive za elemente od 102 do 109, stavljajući meitnerium za element 104.
Ipak, popis, unatoč pohvalama, nisu prihvatili uključeni znanstvenici. Odluka je mogla biti donesena 1994. godine, tijekom konferencije Iupacove komisije za nomenklaturu anorganskih spojeva (CNIC). U njemu je za element 104 odabran naziv dubnij, međutim, Američko kemijsko društvo je iste godine usvojilo naziv rutherfordij za element 104. element 104, u trenutku diskreditacije od strane Amerikanaca, koji su doveli u pitanje ovlasti IUPAC-a da formalizira nove imena.
tek 1997, na generalnoj konferenciji IUPAC-a u Ženevi, je to element 104 konačno je službeno postao rutherfordij, nakon što je ACS ustupio mjesto u nomenklaturi ostalih obližnjih elemenata.
Vježbe riješene na rutherfordiju
Pitanje 1
Rutherfordij je sintetski element i jedna od glavnih poteškoća u njegovom proučavanju je činjenica da nije moguće sintetizirati velike količine.
Među mogućim čimbenicima koji doprinose ovoj poteškoći možemo navesti:
(A) Rutherfordij ima izotope dugog poluraspada reda milijuna godina.
(B) Rutherfordij se spontano i vrlo brzo raspada, sprječavajući otkrivanje njegovih makroskopskih količina.
(C) Ne postoje tehnologije sposobne sintetizirati rutherfordij, njihovi su podaci strogo teoretski i bez znanstvene osnove.
(D) Kemijski zakoni kažu da je nemoguće sintetizirati elemente čiji je atomski broj veći od Lawrenceovog, 103.
(E) Tijekom sinteze rutherfordija, lakši elementi njegove skupine imaju kemijski prioritet.
Odgovor: slovo B
Transaktinidni elementi, kao što je Rf, su radioaktivni i spontano se raspadaju velikom brzinom, budući da im je vrijeme poluraspada kratko. Dakle, na kraju pokusa od sintetičke vrste ostaje nekoliko atoma.
pitanje 2
Godine 1964. istraživači iz Dubne su tvrdili da su sintetizirali izotop rutherfordija-260 (Z = 104). Koliki je broj neutrona u slučaju ovog izotopa?
(A) 104
(B) 260
(C) 151
(D) 156
(E) 161
Odgovor: slovo D
Broj neutroni (n) može se izračunati, koristeći maseni broj (A) i atomski broj (Z), kroz sljedeću jednadžbu:
A = Z + n
Zamjenom, imamo:
260 = 104 + n
n = 260 - 104
n = 156
zasluge za slike
[1] sjeme abas / shutterstock
Autor Stefano Araújo Novais
Učiteljica kemije
Izvor: brazilska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rutherfordio-rf.htm