O בוהריום הוא אלמנט סינטטי של קבוצה 7 של טבלה מחזורית, עם מספר אטומי של 107. הסינתזה שלו נזקפת לזכות המעבדות הגרמניות של מרכז הלמהולץ לחקר יונים כבדים. (GSI), מהעיר דרמסטאדיו, גרמניה, ושמה ניתן לכבודו של הפיזיקאי המפורסם דַנִי נילס בוהר.
לבוהריום יש כימיה מעט ידועה, אבל כבר ידוע שהוא מתנהג כמו היסודות הקלים יותר של קבוצה 7, רניום ו טכניום, בכמה הזדמנויות ספציפיות. מכיוון שהאיזוטופ היציב ביותר שלו בן 17 שניות בלבד והסינתזה שלו מאוד מסובכת, מעט ידוע על יסוד זה.
ראה גם: המודל האטומי של בוהר - המודל האטומי הראשון שהשתמש במושגים ממכניקת הקוונטים
תקציר על בוהריום
זהו יסוד כימי סינתטי הממוקם בקבוצה 7 של הטבלה המחזורית.
זה היה מסונתז לראשונה בשנת 1981 על ידי Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) בדרמסטדיום, גרמניה.
זה יסוד רדיואקטיבי.
מבחינה כימית, משערים שהוא דומה לאחר אלמנטים כימיקלים הקל מקבוצתו, רניום וטכנציום.
כמו טרנסאקטינידים אחרים, הוא סובל מיציבות נמוכה ומקושי לסנתז דגימות ניכרות משלו לצורך מחקרים.
מאפייני בוהריום
סֵמֶל: BH
מספר אטומי: 107
מסה אטומית: 264 C.u.
תצורה אלקטרונית: [Rn] 7 שניות2 5ו14 6ד5
איזוטופ הכי יציב:267Bh (זמן מחצית חיים של 17 שניות)
סדרת כימיקלים: קבוצה 7, טרנסאקטינידים, יסודות סופר-כבדים
מאפייני בוהריום
בוהריום, כמו גם הטרנסאקטינידים האחרים (יסודות עם מספר אטומי יותר מ-103), הוא יסוד רדיואקטיבי. ידועים שישה איזוטופים של יסוד זה, כאשר מסה 267 היא היציבה ביותר, עם כ-17 שניות של חצי חיים (הזמן הנדרש עד שכמות האלמנט תצטמצם בחצי).
בוהריום סובל מאותה בעיה כמו טרנסאקטינידים אחרים: ה קצב ייצור נמוך, או בכמות או במהירות. באלמנטים אלה, מה שמכונה ה כִּימִיָה של אטום אחד בלבד, מה כשלעצמו הופך את הניסויים למורכבים יותר, שכן יש צורך בהתאמות במונחים של חישובים.
עלינו לזכור שרוב המשוואות נקבעות עבור מערכות עם לפחות שתיים אטומים. הוסף זאת לעובדה שלאיזוטופים של בוהריום יש א זמן מחצית חיים קצר, מה שהופך מחקרים נוספים על טיבו לבלתי אפשריים.
כאלמנט מקבוצה 7, לבוריום צפוי להיות א התנהגות כימית דומה ל שֶׁל רניום ו דהטכניום, אלמנטים קלים יותר של קבוצה זו. לדוגמה, נמצא כי בוהריום יוצר אוקסיכלורידים, BhO3Cl, כמו גם רניום וטכנציום.
קראו גם: דובניום - עוד יסוד רדיואקטיבי סינתטי עם קצב ייצור נמוך
השגת בוהריום
הכימיה של טרנסאקטינידים מסובכת לביצוע. כאחד היסודות הללו, בוהריום הואמסונתז עם מאיצי חלקיקים, שבהם מינים יוניים מתנגשים ביסודות כבדים. עם זאת, איתור (הוכחה) שלו הוא גם אתגר נוסף.
כאשר נוצר, היסוד הרדיואקטיבי מתחיל להתפרק ולהופיע פליטות אלפא ו פליטות בטא. לפיכך, יש להעריך את ההתפרקות הרדיואקטיבית של האטום שנוצר או אפילו להיות מסוגל לזהות מינים אטומיים שעלולים להיווצר מתגובות גרעיניות אלו, כמו בפאזל.
מכשול נוסף הוא זמן מחצית החיים של איזוטופים טרנסאקטינידים. מכיוון שהם בדרך כלל קצרים, בטווח של שניות, בדרך כלל מתקבלת כמות בטווח של כמה אטומים או אפילו אטום בודד.
עבור בוהיום, האיזוטופ היציב ביותר שלו, 267, הושג דרך ה- הפצצת ברקליום-249 עם יוני ניאון-22.
\({_97^{249}}Bk+{_10^{22}}Ne\rightarrow{_107^{267}}Bh+4{_0^1}n\)
אמצעי זהירות עם בוהריום
עדיין לא ניתן לייצר Bh בקנה מידה גדול. לכן, הסיכונים הקשורים לאלמנט זה קשורים להשפעות הקרינה. עם זאת, במעבדה מבוקרת, הסיכונים הללו צפויים ובכך ממוזערים.
יודע יותר: ונדיום - יסוד כימי שהעתודות העולמיות שלו עולות על 63 מיליון טון
ההיסטוריה של הבוהריום
הטרנסאקטינידים עומדים במרכזו של מחלוקת בעייתית שהתרחשה בין 1960 ל-1970, במהלך פרק אחר של המלחמה הקרה, מה שנקרא מלחמת ההעברות: המירוץ לסינתזה של יסודות עם מספר אטומי מעל 103. במחלוקת חסרת המעצורים הזו היו מעורבות המעבדות: המכון המשותף למחקר גרעיני, בעיר דובנה, רוסיה; לורנס ברקלי המעבדה הלאומית בברקלי, קליפורניה; ו-Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, תורגם טוב יותר כמרכז הלמהולץ למחקר על יונים כבדים), בדרמסטדיום, גרמניה.
למרות זאת, במקרה של הבוריום, המחלוקות היו פחות אינטנסיביות. לדוגמה, עבור אלמנט זה, קבוצת המדענים של ברקלי לא הייתה מעורבת בגילוי. קבוצת דובנה, בראשות יורי אוגנסיאן, לא הצליחה להוכיח את הסינתזה של יסוד 107.
בדרך זו, בוהריום בלבד זוהה ואושר על ידי קבוצת GSI הגרמנית, בראשות המדענים פיטר אמברוסטר וגוטפריד מינצנברג, ב-1981. באמצעות טכניקת היתוך קר, שפותחה על ידי Oganessian בשנות ה-70, ה מדענים הצליחו לזהות דעיכה ביחס לאיזוטופ 262 של יסוד 107 באמצעות התגובה הבאה:
\({_83^{209}}Bi+{_24^{54}}Cr\rightarrow{_107^{262}}Bh+{_0^1}n\)
השם בוהריאן מתייחס למדען הדני ההיסטורי נילס בוהר. בתחילה ביקשו האמריקאים שהשם ליסוד 107 יהיה Nielsbohrium, כדי למנוע דמיון חזק ליסוד בורון.
עם זאת, בשנת 1997, האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC) קרא רשמית לאלמנט 107 בוהריום.
פתרו תרגילים על בוהריום
שאלה 1
בוהיום הוא יסוד סינטטי עם מספר אטומי 107. לאיזוטופ היציב ביותר שלו יש מספר אטומי 267. כמה נויטרונים קיימים באיזוטופ 267 של Bh?
א) 107
ב) 160
ג) 162
ד) 164
ה) 267
פתרון הבעיה:
חלופה ב'
מספר ה נויטרונים ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:
A = Z + n
כאשר A הוא המספר של פסטה אָטוֹמִי, Z הוא המספר האטומי (שווה מספרית למספר הפרוטונים), ו-n הוא מספר הנייטרונים.
בהחלפת הערכים, יש לנו:
267 = 107 + n
n = 267 - 107
n = 160
שאלה 2
זמן מחצית החיים של האיזוטופ היציב ביותר של היסוד הכימי בוהריום (Bh, Z = 107) הוא 17 שניות בלבד. כמה זמן, בשניות, לוקח לדגימה של איזוטופ Bh זה רק 1/16 מהמסה הראשונית שלו?
א) 17 שניות
ב) 34 שניות
ג) 51 שניות
ד) 68 שניות
ה) 85 שניות
פתרון הבעיה:
חלופה ב'
בכל זמן מחצית חיים, המסה של איזוטופ Bh יורדת בחצי. אז בהנחה שהמסה הראשונית שווה ל-m:
לאחר זמן מחצית חיים (17 שניות), המסה הנותרת של Bh היא m/2.
לאחר 17 שניות נוספות (בסך הכל 34 שניות), המסה הופכת ל-m/4.
לאחר 51 שניות מתחילת הניסוי, המסה הופכת ל-m/8.
בדרך זו, 1/16 מהמסה ההתחלתית יתקבלו רק לאחר 68 שניות מתחילת הניסוי.
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה
