IL Nobel, simbolo No e numero atomico 102, è un elemento chimico appartenente al gruppo degli attinidi della Tavola Periodica. Nonostante abbia 12 isotopi, uno con un'emivita di 58 minuti, il nobelium non si trova in natura, essendo sintetizzato in laboratorio. Sebbene non sia mai stato prodotto un campione metallico di No, è noto che questo elemento ha sempre una carica di +2 in soluzione.
Il Nobelium, che onora lo svedese Alfred Nobel, è un elemento con una storia di scoperte caratterizzata da contraddizioni e conflitti. Fino alla sua ufficializzazione da parte della Iupac, questo elemento è stato protagonista di scontri tra scienziati americani, russi, britannici e svedesi, in un tipico episodio della Guerra Fredda nella storia della scienza.
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Riepilogo sul Nobelium
Il Nobelio è un elemento chimico appartenente agli attinidi di Tavola periodica.
Ha 12 isotopi conosciuti, il 259Non il più stabile.
In soluzione, si presenta numero di ossidazione uguale a +2.
Il suo comportamento chimico è più vicino a quello di metalli alcalino terrosi sostanze più pesanti come stronzio, bario e radio.
Non si trova in natura, quindi è un elemento chimico sintetico prodotto in laboratorio attraverso reazioni di fusione nucleare.
La sua scoperta iniziale è stata descritta da un gruppo di scienziati di Stoccolma, ma diverse contraddizioni hanno fatto riconoscere a Iupac il merito russo nella scoperta dell'elemento 102.
Proprietà del Nobelio
Simbolo: Al
Numero atomico: 102
Massa atomica: 259 c.u.
Configurazione elettronica: [Rn] 7s2 5f14
Isotopo più stabile:259No (58 minuti dal metà vita)
Serie chimica: attinidi
Caratteristiche del Nobelium
Il Nobelium, simbolo No e numero atomico 102, è a elemento appartenente agli attinidi. Data la sua struttura atomica, il nobelium non ha isotopi sufficientemente stabili per essere rilevati nelle fonti naturali, dopotutto, dei suoi 12 isotopi conosciuti, quello con l'emivita più lunga (tempo necessario perché la quantità del campione si dimezzi) è Il 259No (con 58 minuti), seguito da 255No (con 3,1 minuti).
Pertanto, per studiare il nobelium, è necessario produrlo in laboratorio, utilizzando acceleratori di particelle che si verifichino reazioni di fusione nucleare, che lo caratterizza come a elemento chimico sintetico. L'isotopo 255 è addirittura il più utilizzato negli studi chimici, presentando, tra tutti gli isotopi, il tasso di produzione più alto.
Nonostante sia considerato un metallo, un campione metallico dell'elemento nobelium non è mai stato prodotto. Tuttavia, la sua chimica in soluzione è più discussa: sebbene gli altri attinidi abbiano una carica di +3 in soluzione acquosa, il nobelio presenta lo stato di ossidazione +2 come il più stabile.
Questa proprietà è stata prevista nel 1949 da Glenn Seaborg, poiché, con il distribuzione elettronica che termina con 5f14 7s2, sarebbe più interessante per il Nobel perdere solo due elettroni e mantenere la subshell 5f14 riempito.
Nel 1968 furono effettuati circa 600 esperimenti in cui 50.000 atomi di 255Non erano loro i protagonisti, puntando a fare la loro precipitazione in alcune mescole. I risultati hanno mostrato che No aveva comportamento chimico più vicino ai metalli alcalino terrosi (stronzio, bario e Radio) rispetto agli attinidi trivalenti, confermando che lo ione 2+ di No sarebbe la specie più stabile per questo elemento.
Ottenere il Nobelium
Il Nobelium non si trova in natura, richiedendone la produzione in laboratorio. l'isotopo 255No, il più usato negli studi chimici, Può essere ottenuto tramite la reazione di Fusione nucleare tramite bombardamento il 249Cfr per gli ioni di 12C.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}No+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
La resa media è di circa 1200 atomi dopo 10 minuti di esperimento. Il nobelium prodotto può essere separato da altri attinidi, che possono, per caso, essere prodotti nel processo mediante cromatografia su colonna.
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Storia del Nobelio
Il Nobelium, pur non avendo per noi molte caratteristiche pratiche nella vita di tutti i giorni, è stato protagonista di un grande scontro tra scienziati sulla sua scoperta. Era l'inizio di a tipico episodio di Guerra fredda nella storia della scienza e dà Tavola periodica, che in seguito si è evoluta nella Guerra dei Trasferimenti.
Fino ad allora, la sintesi di elementi superpesanti era dominata dallo scienziato Glenn Seaborg e dal suo team di fisici nucleari e chimici in California. Tuttavia, nel 1957, un gruppo di scienziati ha affermato di aver prodotto due isotopi dell'elemento 102 bombardando atomi di curio (244cm) con ioni di 13C. Questo gruppo era composto da scienziati svedesi, britannici e americani del Nobel Institute for Physics di Stoccolma.
Da lì, i fisici di Stoccolma hanno annunciato il nuovo elemento transuranico con il simbolo No, concessolui il nome Nobelium, in onore dell'eredità di Alfred Nobel. La scoperta fu ampiamente riportata dalla stampa dell'epoca, compresi i famosi giornali. Svenska Dagbladet, dalla Svezia, e Il guardiano, dall'Inghilterra.
Tuttavia, dietro la scoperta c'era qualcosa al di là dell'interesse scientifico, come si può vedere nelle parole dello scienziato inglese John Milsted, che lavorò nel gruppo di Stoccolma: “questo è il primo elemento transuranico ad essere scoperto sul suolo europeo e il primo ad essere creato attraverso uno sforzo Internazionale". Chiaramente, nel clima della Guerra Fredda, lo scienziato ha fatto riferimento agli scienziati sovietici di Dubna, una città russa.
Tuttavia, in seguito la scoperta della squadra svedese-britannica-americana si è mostrato insufficiente, consentendo così la sfiducia nei confronti dei laboratori rivali, sia sovietici che americani, inducendoli a rivendicare la responsabilità della vera scoperta del elemento 102.
Gli americani di Berkeley, guidati da Glenn Seaborg e Albert Ghiorso, inizialmente lo presumevano I documenti di Stoccolma sarebbero corretti, dopotutto sono stati pubblicati sulla rispettata rivista scientifica La revisione fisica. Tuttavia, in nessun momento è stato possibile riprodurre gli esperimenti effettuati a Stoccolma.
Ironia della sorte, il gruppo americano ha persino proposto il nome nobelievium (tradotto liberamente in "Non credo") come qualcosa di più adatto all'elemento 102. Nel 1958 Ghiorso, Seaborg, insieme agli scienziati Torbjorn Sikkeland e John Walton, annunciarono la produzione dell'isotopo 254Non attraverso il bomber del 246cm per ioni di 12C, e quindi chiedendo il riconoscimento per la scoperta dell'elemento 102.
Il gruppo di Stoccolma ha ammesso che i risultati ottenuti a Berkeley hanno sollevato alcuni dubbi sulla loro propri risultati, ma che una nuova analisi e interpretazione nel 1959 ha mostrato che il dubbio era solo apparente.
Inoltre, Non è stato possibile riprodurre i risultati del gruppo di Stoccolma dello scienziato sovietico Georgii Flerov e dei suoi collaboratori presso l'Istituto Kurchatov di Mosca a Dubna. Gli scienziati russi non credevano a quelli di Stoccolma, a parte affermare che gli esperimenti americani erano solo un'indicazione dell'elemento 102.
I russi avevano già sintetizzato l'elemento 102, nel 1957 e nel 1958, bombardando 241Pu con ioni di 16O, senza necessariamente ottenere il riconoscimento per la scoperta. Tuttavia, esperimenti successivi, durati fino al 1966, hanno fornito prove più convincenti dell'esistenza di isotopi di questo elemento. Da lì, Flerov ha sottolineato le incongruenze nelle opere di Berkeley e ha affermato che il Nobelium fu scoperto a Dubna, in esperimenti svolti tra il 1963 e il 1966.
Nonostante i numerosi scontri tra la parte russa e quella americana, il gruppo Dubna non ha suggerito un nome diverso per Nobelium, sebbene gli americani lo volessero così, poiché sarebbe interessante scegliere un nome che riflettesse meglio la loro scoperta.
Ciononostante, l'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC), nel 1961, ufficializzò l'ingresso della elemento 102 con il nome di nobelium, ma senza citare alcun isotopo o massa atomica, segno delle incertezze del era. Ciò permise comunque la divulgazione del nobelium nei libri e nelle tavole periodiche, e così gli americani rinunciarono a dare all'elemento un nuovo nome.
I russi, rifiutandosi di chiamare il nuovo elemento nobelium, proposero il nome joliotium, simbolo Jl, in riferimento al fisico francese e premio Nobel Frédéric Joliot-Curie (sposato con Irène Joliot-Curie, figlia di Marie Curie e Pierre Curie). In URSS, il nome joliotium era uno dei preferiti, considerando che Frédéric Joliot-Curie era un devoto comunista.
Alla fine degli anni '90, la IUPAC ha risolto il problema della denominazione degli elementi superpesanti, ritenendo che il gruppo Dubna fosse responsabile della produzione dell'elemento 102. Tuttavia, il nome adottato fu nobelium, con simbolo n.
Risolti esercizi su Nobelium
domanda 1
Il Nobelium, numero atomico 102, ha 12 isotopi. Tra questi, il più stabile è l'isotopo 259No, con un'emivita di 58 minuti. Immaginando un processo di sintesi di questo isotopo, quanti minuti impiegherebbero perché la sua massa decada a un ottavo della massa iniziale?
R) 58 minuti
B) 116 minuti
C) 174 minuti
D) 232 minuti
E) 290 minuti
Risoluzione:
Alternativa C
L'emivita è il tempo necessario affinché la quantità di campione si dimezzi. Dopo 58 minuti, la massa dell'isotopo 259Non cade della metà, essendo ½ della massa iniziale. Dopo altri 58 minuti, la massa dell'isotopo 259Non cade di nuovo della metà, essendo ¼ della massa iniziale.
Pertanto, in 58 minuti (per un totale di tre tempi di dimezzamento), la massa del 259Non cade di nuovo della metà, essendo 1/8 della sua massa iniziale. Quindi il tempo totale è 3 x 58 = 174 minuti.
Domanda 2
Sebbene non sia il più stabile, l'isotopo 255 del Nobelium (Z = 102) è il più comunemente usato e prodotto nei laboratori. Quanti neutroni fa l'isotopo 255Non possiedi?
R) 255
B) 102
C) 357
D) 153
E) 156
Risoluzione:
Alternativa D
Il numero di neutroni di No può essere calcolato come:
A = Z + n
dove A è il numero di pasta atomico, Z è il numero di protoni (o numero atomico) e n è il numero di neutroni. Sostituendo i valori si ha:
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
Di Stefano Araújo Novais
Insegnante di chimica