ה דובניום, עם סמל Db ו מספר אטומי 105, הוא יסוד כימי סינתטי הממוקם בקבוצה 5 של הטבלה המחזורית. הוא הופק לראשונה בסוף שנות ה-60, עם גילויו רשמית בשנות ה-70. עם זאת, רק ב-1997 הכיר האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC) את תגליתו ואישר את שמו.
כמו אלמנטים סופר-כבדים אחרים, לדובניום יש את שלו תחולת מוגבלת בשל כך ביַצִיבוּת. האיזוטופ היציב ביותר שלו, 268Db, מיוצר בטווח של כמה אטומים לשבוע, מונע הצטברות של כמות משמעותית של אלמנט זה.
ראה גם: זהב - אחת המתכות הנחשקות ביותר לאורך ההיסטוריה האנושית
סיכום על דובניום
דובניום הוא יסוד כימי סינתטי הממוקם בקבוצה 5 של הטבלה המחזורית.
הוא סונתז לראשונה בסוף שנות ה-60 בדובנה, רוסיה.
האיזוטופ היציב ביותר שלו הוא 268, עם זמן מחצית חיים של 16 שעות.
האיזוטופ הנחקר ביותר שלו הוא 262, שכן זמן הסינתזה שלו הוא פחות מדקה אחת.
זה נעשה רשמי רק בשנת 1997, לאחר מחלוקת ארוכה הידועה בשם מלחמת העברות, תחרות מדעית שהתקיימה במהלך המלחמה הקרה.
נכסי דובניום
סֵמֶל: DB
מספר אטומי: 105.
מסה אטומית: 262 C.u.
תצורה אלקטרונית: [Rn] 7 שניות2 5ו14 6ד3.
האיזוטופים הידועים ביותר:262Db (זמן מחצית חיים של 34 שניות); 268Db (16 שעות מחצית חיים).
סדרת כימיקלים: קבוצה 5; טרנסאקטינידים; אלמנטים סופר כבדים.
מאפייני דובניום
כמו בשאר הטרנסאקטינידים (יסודות עם מספר אטומי שמתחיל מ-104, מיד אחרי אקטיניום), דובניום éרַדִיוֹאַקטִיבִי. כמה תיאוריות אפילו אמרו שייתכן ליסודות עם 110 עד 114 פרוטונים ו-184 נויטרונים חצי חיים (הזמן הדרוש למסה של הדגימה הרדיואקטיבית להצטמצם בחצי) בטווח של אלפי שנים.
רעיון זה יאפשר את גילויו האפשרי במקורות טבעיים. עם זאת, עד היום, אין עדות לקיומם של אלמנטים אלה בטבע, מה שמאפיין אותם כסינטטיים לחלוטין.
מחקרים עם דובניום נפגעים על ידי שני גורמים עיקריים:
זמן מחצית החיים הקצר של האיזוטופים שלו;
קצב הסינתזה הנמוך שלו.
לדוגמה, איזוטופ 262, הנחקר ביותר, ניתן להכין תוך פחות מדקה, אולם יש לו זמן מחצית חיים של 34 שניות בלבד. לאיזוטופ היציב ביותר, 268, יש זמן מחצית חיים של 16 שעות. למרות שהזמן הזה מספיק לביצוע ניתוחים, קצב הייצור שלו הוא בסדר גודל של כמה אטומים בשבוע.
בין המאפיינים הכימיים שנחזו ונחקרו עבור דובניום, מוצע כי מצב החמצון היציב ביותר שלו é ה-+5, בניגוד ליסודות הקלים יותר של הקבוצה שלו, כמו טנטלום (Ta), שמצבי החמצון היציבים ביותר שלו הם +3 ו-+4.
למרות שעדיין מאוד עדכניים, מחקרים עם דובניום כבר מתרחשים המנתחים אותו הן בשלב הגזי והן בשלב המימי. בין התרכובות הנחקרות ביותר הן ההלידים והאוקסיהלידים של דובניום, כגון DbCl5, DbOCl3 וה-DbBr5.
קראו גם: הלידים אורגניים - חומרים שיש להם אטומי הלוגן המחוברים לשרשרת הפחמן
השגת הדובניום
כיסוד סינטטי, לא ניתן להשיג דובניום ממקורות טבעיים. השגת איזוטופים של דובניום ואלמנטים טרנסאקטינידים אחרים היא די מורכבת. זה כרוך לא רק בתשתית התגובה, הדורשת מאיץ חלקיקים ומעבדה מתאימים, אלא גם את הצורך לייצר כמות גדולה של יסודות רדיואקטיביים ונדירים ביותר, כגון:
קוריום (ס"מ);
ברקליום (Bk);
קליפורניום (cf).
בנוסף, שני גורמים אחרים בסופו של דבר מקשים על התהליך, שכן איזוטופ הדובניום המיוצר לא רק זמן מחצית חיים מספיק כדי לאפשר הפרדה כימית, אך גם ייצור מספק. כדי להשלים, האיזוטופים מוערכים אטום אחר אטום, כך שניתן לזהות דעיכה רדיואקטיבית ספציפית וייחודית, המאשרת שזהו יסוד כימי חיפשו או למדו.
אחת הדרכים להשיג דובניום היא דרך הפצצת ברקליום-249 על ידי האצת אטומי חמצן-18, כפי שמוצג מטה:
אמצעי זהירות עם דובניום
אנשים כמעט ולא יבואו במגע עם כמויות משמעותיות של היסוד דובניום, בשל המאפיינים הסינתטיים שלו. עם זאת, מכיוון שהוא יסוד רדיואקטיבי, הטיפול בו חייב להתרחש כראוי, שכן ההתפרקות הרדיואקטיבית שלהם מייצרת חלקיקים ו קרינה עם פוטנציאל מייננן, שעלול לגרום למחלות קשות כגון סרטן.
יודע יותר: תאונה עם צסיום-137 בגויאניה - התאונה הרדיולוגית הגדולה בהיסטוריה
היסטוריה של דובניום
דובניום מתייחס לעיר הרוסית דובנה, שנמצאת 125 ק"מ ממוסקבה, הבירה. עם זאת, כימיקל זה היה מחלוקת רחבה על הטבילה שלו, במהלך מה שמכונה מלחמת העברות, חלק מהמלחמה הקרה בהיסטוריה של הכימיה ו טבלה מחזורית.
מלחמת העברות: המחלוקת על שמות היסודות שהתגלו לאחר פרמיום (Fm, Z = 100), ליתר דיוק בין יסודות עם המספרים האטומיים 104 עד 109, שהתרחשה במהלך התקופה של מלחמה קרה.
במחלוקת זו היו המכון המשותף המפורסם למעבדות מחקר גרעיני בדובנה (לשעבר חלק מברית המועצות), לורנס ברקלי המעבדה הלאומית, אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי (ארצות הברית), וקבוצת Gesellschaft für Schwerionenforschung, בדרמשטדט (גֶרמָנִיָה).
היסוד עם המספר האטומי 105 סונתז לראשונה בסוף שנות ה-60, בדובאי. שם התנגשו מדענים 243אני עם 22Ne, ייצור תערובת של האיזוטופים 260DB ו 261Db, לאחר אובדן של חמישה או ארבעה נויטרונים, בהתאמה.
האלמנט החדש הזה היה אז הכריז כnielsbohrio, בהתייחס למדען הדני נילס בוהר. בערך באותו זמן, מדענים מאוניברסיטת קליפורניה השתמשו 15N להתנגש בו 249Cf ויצר את האיזוטופ 260Db, מציע את השם hahnio, בהתייחס למדען Otto Hahn.
![פסל לכבודו של המדען הרוסי גאורגי פלרוב, בעל מעבדה במכון המשותף למחקר גרעיני בדובנה, רוסיה.[1]](/f/fef2af10c897baf6dc2bea90dbefd0df.jpg)
ה מַחֲלוֹקֶת לפי השם נפתר רק ב-1997, כאשר האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית, Iupac, פגע בפטיש וקבע ששמו של יסוד 105 צריך להיות dubnium, עם הסמל Db. עד לאותו תאריך, עדיין ניתן היה לראות פרסומים רבים המשתמשים בשם hahnio, סמל הא, עבור ה אלמנט 105.
פתרו תרגילים על דובניום
שאלה 1
האיזוטופ 262 של היסוד הכימי דובניום (Db, Z = 105) הוא הנחקר ביותר של יסוד זה, שכן זמן הייצור שלו הוא בטווח של דקה אחת. כמה נויטרונים יש באיזוטופ דובניום 262?
א) 105
ב) 262
ג) 157
ד) 159
ה) 367
פתרון הבעיה:
חלופה C
מספר ה נויטרונים של יסוד כימי ניתן לחשב באמצעות המשוואה הבאה:
A = Z + n
קחו בחשבון ש-A הוא מספר המסה, Z הוא המספר האטומי ו-n הוא מספר הנייטרונים.
בהחלפת הערכים, יש לנו:
262 = 105 + n
n = 262 - 105
n = 157
שאלה 2
ה 268Db הוא האיזוטופ היציב ביותר של היסוד הכימי הסינטטי דובניום. זמן מחצית החיים שלו, הזמן שלוקח למסת הדגימה הרדיואקטיבית לרדת בחצי, הוא 16 שעות. בסינתזה של 1.0 גרם מהאיזוטופ 268, כמה זמן לוקח עד שהמסה שלו תהיה שווה ל-0.25 גרם?
א) 16 שעות
ב) 32 שעות
ג) 48 שעות
ד) 64 שעות
ה) 80 שעות
פתרון הבעיה:
חלופה ב'
מכיוון שזמן מחצית חיים הוא הזמן הנדרש למסת הדגימה הרדיואקטיבית לרדת בחצי, לאחר 16 שעות המסה הנותרת של הדגימה הראשונית תהיה שווה למחצית של 1.0 גרם, כלומר 0.5 גרם.
16 שעות לאחר מכן, לאחר זמן מחצית חיים נוסף, המסה הנותרת תהיה 0.25 גרם.
לפיכך, נדרשו שני זמני מחצית חיים כדי שהדגימה תדעך ל-0.25 גרם, בסך הכל 32 שעות.
קרדיט תמונה
[1] asetta / shutterstock
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה
