Nihonij (Nh): svojstva, dobivanje, povijest

THE nihonija, atomski broj 113 i simbol Nh, je kemijski element koji pripada skupini 13 periodnog sustava. Osim toga, to je superteški element koji se ne nalazi u prirodi. Stoga se njegovo dobivanje može postići samo umjetno, kroz reakcije nuklearne fuzije. Kemijske karakteristike nihonija su još uvijek nejasne, ali se nagađa da se u nekim slučajevima ponaša slično svom lakšem dvojniku, taliju.

Nihonij se u početku dobivao topljenjem ⁷⁰Zn sa ²⁰⁹Bi, na Institutu Riken, Japan, 2003. Iako su ruski i američki znanstvenici također tražili da budu priznati kao otkrivači elementa 113, IUPAC je priznao japanske znanstvenike. Ime se odnosi na riječ Nihon, kako Japanci nazivaju svoju domovinu.

Pročitaj i: Galij — još jedan kemijski element koji pripada skupini 13 periodnog sustava

Teme u ovom članku

• 1 - Sažetak o nihoniju
• 2 - Svojstva nihonija
• 3 - Značajke nihonija
• 4 - Dobivanje nihonija
• 5 - Povijest Nihônia
• 6 - Riješene vježbe o nihoniju

sažetak o nihoniju

• To je sintetički kemijski element koji se nalazi u skupini 13 Periodni sustav elemenata.

• Njegova proizvodnja započela je 2003. godine na Institutu Riken u Japanu.

• Ona čini skupinu elemenata koji su nedavno uključeni u periodni sustav, 2015. godine.

• Njegove studije su još uvijek vrlo nedavne, ali neke ga nastoje povezati s drugim elementima skupine 13, kao što je talij.

• Njegova proizvodnja je Nuklearna fuzija, koristeći izotope od ⁷⁰Zn i atomi ²⁰⁹Dvo.

Nemoj sada stati... Ima još toga nakon oglasa ;)

Svojstva nihonija

• Simbol: nah

• Atomski broj: 113

• Atomska masa: između 278. i 286. u.u. (neslužbeno od Iupca)

• Elektronička konfiguracija: [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p¹

• Najstabilniji izotop:²⁸⁶Nh (9,5 sekundi od Pola zivota, koji se može povećati za 6,3 sekunde ili smanjiti za 2,7 sekundi)

• Kemijska serija: grupa 13, super teški elementi

karakteristike nihonija

Nihonij, simbol Nh i atomski broj 113, bio je jedan od posljednjih elemenata uključenih u periodni sustav. Ozvaničen je 30. prosinca 2015. od strane Međunarodne unije za čistu i primijenjenu kemiju (IUPAC), dok je njegovo ime službeno tek sredinom 2016. godine.

Elementi u ovoj regiji periodnog sustava vrlo su nestabilni, što znači da se ne mogu naći u prirodi. Stoga bi, suočeni s navodnim postojanjem, bili podvrgnuti radioaktivnom raspadu gotovo trenutno - emisiji nuklearnih čestica, kao što su α i β - kako bi se postigla veća stabilnost.

Međutim, kada ispuštaju nuklearne čestice, one na kraju prolaze kroz nuklearnu transmutaciju, odnosno postaju novi kemijski element. Stoga se superteški elementi, kao što je Nh, moraju proizvoditi u laboratoriju, što ga čini a sintetički kemijski element.

Nh, kao i drugi superteški elementi, pod utjecajem je relativističkih učinaka — na jednostavan način, udaljenosti od onoga što se promatra do onoga što se očekivalo, zbog relativnosti. Tako su matematička istraživanja iz teorijskog područja, koja simuliraju posljedice relativističkog efekta, istaknula da nihonij mogao slabo komunicirati s kvarcom, ali imati dobra adsorpcija na zlato, kao i njegov lakši parnjak, talij (Tl).

Preliminarne teorijske studije također su ukazale na volatilnost iz Nh. Što se tiče adsorpcije na kvarc, talij lako stvara TlOH, na primjer, a sumnja se da nihonij čini isto.

Ipak, kako studije su još uvijek vrlo preliminarne i novije, veći dio onoga što je proizvedeno je otvoreno za diskusiju, a teško je točno odrediti fizikalno-kemijska svojstva nihonija.

Dobivanje Nihonija

Element 113, do danas, dobivao se na dva načina: kroz reakcije hladne fuzije, fuzijom cinka (Zn, Z = 30) s bizmutom (Bi, Z = 83), a također i kroz alfa raspad elementa 115.

U prvom primjeru, cinkov ubrzava se na 10% od brzina svjetlosti, kako bi se svladale odbojne sile dviju jezgri. Tada se proizvodi izotop ²⁷⁹Nh, koji na kraju emitira neutron i proizvodi ²⁷⁸Nh.

S poluživotom od oko 34 milisekunde, izotop ²⁷⁸Nh prolazi kroz šest alfa raspada (emisije alfa čestica) do elementa mendelevija (Md).

U drugom slučaju, element 113 nastaje alfa raspadom elementa 115 (sada poznatog kao muscovium) nakon što je sintetiziran. Jedan od načina je reakcija vruće fuzije iona ⁴⁸Ca s izotopima ²⁴³ah, proizvodnju ²⁸⁸Mc i zatim, alfa raspadom, the ²⁸⁴Nh, koji i dalje prolazi kroz alfa raspad.

Vidi također: Hasij — najteži sintetski kemijski element kojemu se analiziraju svojstva

povijest nihonija

Potraga za elementom 113 započela je 2003. godine. Japanski istraživači s Instituta Riken ubrzali su izotope ⁷⁰Zn pri 10% brzine svjetlosti kako bi se sudario s ²⁰⁹Bi, kroz reakciju fuzije. Tako su uspjeli proizvesti ono što danas poznajemo ²⁷⁸Nh.

Međutim, to je bilo tek 2012. godine Japanski istraživači uspjeli su otkriti kompletan niz alfa raspada elementa 113, kontaktirajući IUPAC kako bi zatražili otkriće.

Usporedno s japanskim naporima, ruski znanstvenici predvođeni Yurijem Oganessianom, u suradnji s Američki znanstvenici također su identificirali element 113 kroz alfa raspad elementa 115. Takvi eksperimenti također su doveli ruske i američke znanstvenike u spor za prepoznavanje elementa 113.

Ideogrami koji tvore riječ Nihon, što znači "zemlja izlazećeg sunca".

Međutim, IUPAC je utvrdio da su dokazi instituta Riken čvršći, te je tako omogućio Japancima da imaju pravo nazivati ​​element 113. Izabrano je ime bilo nihônio, simbol Nh, u odnosu na zemlju Japan. Riječ Japan napisali su Japanci koristeći dva kineska znaka koja znače "zemlja izlazećeg sunca" i čitaju se kao Nihon ili Nippon.

Naziv nihonijum odabran je i zato što je 1908. godine japanski kemičar Masataka Ogawa objavio da je je otkrio element 43, nazvavši ga japanskim, simbolom Np (koji danas pripada neptuniju, Z = 93). Međutim, kasnije je dokazano da je element 43 nestabilan, da nije pronađen u prirodi i da je sintetiziran tek 1937. godine, te je dobio ime tehnecij (Tc).

Tako je japanski nestao iz periodnog sustava. Međutim, godinama kasnije, dokazano je da je, zapravo, Ogawa otkrio element 75 (sada poznat kao renija). Međutim, do tada je element renij već službeno otkriven 1925. godine i kršten.

Riješene vježbe o nihoniju

Pitanje 1

Nihonij, simbol Nh i atomski broj 113, je kemijski element koji se ne može naći u prirodi zbog kratkog poluraspada. Najizdržljiviji od njih, ²⁸⁶Nh, ima oko 9,5 sekundi. Znajući da je poluživot vrijeme potrebno da se količina vrste smanji za polovicu, koliko sekundi je potrebno da količina gornjeg izotopa bude 1/16 količine početni?

A) 9.5

B) 19

C) 28,5

D) 38

E) 47,5

Rezolucija:

Alternativa D

Svakih 9,5 sekundi količina izotopa opada za polovicu. Dakle, nakon 9,5 sekundi, njegov iznos je polovica početnog iznosa. Još 9,5 sekundi, ukupno 19 sekundi, količina se ponovno smanjuje za polovicu, dosegnuvši 1/4 početne.

Nakon 28,5 sekundi, nakon drugog poluživota, količina se ponovno smanjuje za polovicu, dosegnuvši 1/8 početne količine. Konačno, nakon 38 sekundi, iznos se ponovno smanjuje za polovicu, dosegnuvši 1/16 početnog iznosa, kako se traži u izjavi. Dakle, potrebno vrijeme je 38 sekundi.

pitanje 2

2003. godine na Institutu Riken u Japanu započela je potraga za elementom 113. U to vrijeme znanstvenici su uspjeli proizvesti ²⁷⁸Nh kroz fuziju atoma cinka i bizmuta.

Koliko neutrona ima u navedenom izotopu?

A) 113

B) 278

C) 391

D) 170

E) 165

Rezolucija:

Alternativa E

Broj neutroni može se izračunati kao:

A = Z + n

gdje je A broj tjestenina atomski, Z je atomski broj, a n broj neutrona. Zamjenom vrijednosti imamo:

278 = 113 + n

n = 278 - 113

n = 165

Autor Stefano Araújo Novais
Učiteljica kemije