ה חסיום, עם סמל Hs ו מספר אטומי 108, הוא אחד היסודות הידועים כטרנסאקטינידים. כמו כל המרכיבים של קבוצה זו, הוא אינו נמצא בטבע, בהיותו סינתטי, בנוסף להיותו רדיואקטיבי ולא יציב. הסינתזה שלו נזקפת לזכות המעבדות הגרמניות של מרכז הלמהולץ למחקר על יונים כבדים (GSI), בעיר של דרמסטדיום, גרמניה, ושמה ניתן לכבוד מדינת הסה הגרמנית, הממוקמת באזור המרכזי של הורים.
האסיום הוא היסוד הכבד ביותר לניתוח תכונותיו, באמצעות ניסויים שבוצעו על ידי ה-GSI עצמו. התוצאות היו חשובות כדי לאשר את מיקומו של Hs ב טבלה מחזורית, שכן הדמיון בין יסוד זה לבין אוסמיום ורותניום, יסודות קלים יותר מקבוצה 8, נתפס.
קראו גם:בוהריום - היסוד הכימי הסינתטי על שמו של נילס בוהר
סיכום חסיום
זהו יסוד כימי סינתטי הממוקם בקבוצה 8 של הטבלה המחזורית.
זה היה מסונתז על ידי Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) בדרמסטדיום, גרמניה.
זה יסוד רדיואקטיבי ולא יציב.
נתונים תיאורטיים וניסיוניים מאשרים שתכונותיו דומות ליסודות הקלים ביותר בקבוצתו.
כטרנסאקטיניד, לא ניתן לייצר אותו בקנה מידה גדול, מלבד היותו בקצב של כמה אטומים.
נכסי חסיום
סֵמֶל: hs
מספר אטומי: 108
מסה אטומית: 277 C.u.
תצורה אלקטרונית: [Rn] 7 שניות2 5ו14 6ד6
איזוטופ הכי יציב: 269Hs (זמן מחצית חיים של 14 שניות)
סדרת כימיקלים: קבוצה 8; טרנסאקטינידים; אלמנטים סופר כבדים.
תכונות האסיום
חסיום הוא א אלמנט סינטטי והכבד מקבוצה 8. זה נחשב א טרנסאקטיניד, בדיוק בגלל שהוא מופיע בטבלה המחזורית אחרי סדרת האקטינידים. כמו כל טרנסאקטינידים, חסיום הוא יסוד רדיואקטיבי ולא יציב.
זה אומר שהאיזוטופים שלו מגיעים זמן מועט של חצי חיים (הזמן הדרוש למסה של המין האטומי לרדת בחצי). נכון לעכשיו, ידועים שבעה איזוטופים של חסיום, שמסתם משתנה בין 264 בבוקר ל-270 בבוקר. בין כולם, היציב ביותר הוא האיזוטופ 269Hs, עם זמן מחצית חיים של 14 שניות.
למרות שזמן מחצית החיים הקצר מקשה על חקר התכונות הכימיות של טרנסאקטינידים, לחסיום היה קצת יותר מזל בהקשר זה. ביוני 2001, פורסם כי הוא הפך האלמנט הכבד ביותר לניתוח תכונותיו.
צוות הצליח, בעיר Darmstádio, גרמניה, לייצר כשישה אטומי Hs עם זמן מחצית חיים של כ-10 שניות. למרות שזה נראה מעט, זה הספיק כדי לאשר שתחמוצת האסיום, HsO4, יש קווי דמיון חזקים עם התחמוצות של היסודות הקלים יותר מקבוצה 8, RuO4 ו- OsO4, זה ה רותניום זה ה אוסמיום.
ראה גם: סיבורגיום - יסוד כימי סינתטי נוסף בעל תכונות רדיואקטיביות וזמן מחצית חיים קצר
השגת חסיום
המשותף לטרנסאקטינידים הוא הקושי בייצור. באופן כללי, נדרש ציוד חדיש, כגון מאיצי חלקיקים. באלה, מינים יוניים מתנגשים באלמנטים גבוהים מסה אטומית ליצירת היסודות העל-כבדים (שבהם Hs כלול).
במקרה של חסיום, המחקרים שאישרו את מיקומו בקבוצה 8 של הטבלה המחזורית כללו את ייצורו באמצעות הפצצת מגנזיום-26, עם קוריום-248 כמטרה.
ניסויים הכוללים יסודות אלה הם יקרים, ולכן, מקובל לבצע מחקרים תיאורטיים, בדיוק כדי לחשב ולחזות תכונות כימיות. זמן מחצית החיים הקצר הוא גורם מסבך נוסף.
טכניקות הניסוי של הפרדה וזיהוי חייב להיות מהיר מאוד כדי להפיק תוצאות אמינות. לבסוף, יעילות התגובה של יסודות אלה נמוכה מאוד, והיא בטווח של מספר יחידות אטום.
אמצעי זהירות עם חסיום
Hs אינו מיוצר בקנה מידה גדול, ולכן המניפולציה שלו אינו כרוך בסיכונים. בנוסף, הוא מתקבל במרכזי מחקר עם סביבות מבוקרות מאוד.
היסטוריה של האסיום
הטרנסאקטינידים היו גיבורים של מחלוקת מדעית עקב ה מלחמה קרה, א מלחמת העברות, שם שהומצא בהתייחס למחלוקות שכללו ייצור והכרה של יסודות לאחר פרמיום (Fm, Z = 100). במרוץ זה, המעבדות היו מעורבות:
המכון המשותף למחקר גרעיני, בעיר דובנה, רוסיה;
לורנס ברקלי המעבדה הלאומית בברקלי, קליפורניה;
Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, תורגם טוב יותר כמרכז הלמהולץ למחקר על יונים כבדים) בדרמסטדיום, גרמניה.
במקרה של רכיב 108, קבוצות GSI ו-Dubna היו מעורבות. עם זאת, למרות שמדעני דובנה (בהנהגת יורי אוגנסיאן) דיווחו לראשונה על נוכחותו של יסוד 108, אלה מהקבוצה הגרמנית קיבלו את הקרדיט, שכן ה-GSI הציג תוצאות משכנעות יותר, בעוד שבניסוי אחד הוא הצליח לייצר שלושה אטומים של איזוטופ 265, ואילו בניסוי אחר הוא ייצר אטום אחד של איזוטופ 264.
איזוטופים אלה יוצרו באמצעות המאיץ ליניארי אוניברסלי (Unilac, בתרגום טוב יותר כמאיץ ליניארי אוניברסלי), תוך הפצצה של 208Pb מאת 58אֱמוּנָה. בשנת 1997, האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC) זיהה את היסוד 108, עם סמל Hs, כמו חסיום לכבוד מדינת הסה הגרמנית.
תרגילים נפתרים בחסיום
שאלה 1
חסיום, סמל Hs, נחשב ליסוד הכבד ביותר שתכונותיו נחקרו בניסוי. באותה תקופה, חוקרים הצליחו לקבוע את תכונותיו של חסיום טטרוקסיד, HsO4. במין זה, ל-Hs יש NOx זהה ליסודות הקלים יותר של הקבוצה שלו, אוסמיום (Os) ורותניום (Ru). מספר החמצון של Hs בחסיום טטרוקסיד שווה ל:
א) 0
ב) +2
ג) +4
ד) +6
ה) +8
פתרון הבעיה:
חלופה E
ה חַמצָן, כאשר בתוך א תַחמוֹצֶת, רוכש מטען השווה ל-2. אז ה NOx של Hs, שנקרא לו x, ניתן לחשב כך:
x + 4(-2) = 0
x - 8 = 0
x = +8
שאלה 2
לאיזוטופ היציב ביותר של האסיום, Hs, יש זמן מחצית חיים של 14 שניות בלבד. זה אומר:
א) תוך 14 שניות, מסת האיזוטופ של Hs תוכפל.
ב) לאחר 14 שניות, המסה של איזוטופ Hs תהיה פחות ממחצית המסה ההתחלתית.
ג) תוך קצת פחות מדקה, מסת האיזוטופ Hs תהיה 1/16 מהמסה הראשונית שלו.
ד) תוך דקה אחת, המסה של איזוטופ Hs תהיה בדיוק מחצית מהמסה הראשונית שלו.
ה) תוך 14 שניות, המסה של איזוטופ Hs תחולק ב-4.
פתרון הבעיה:
חלופה C
זמן מחצית החיים מציין את הזמן הדרוש לכמות המין האטומי להצטמצם בחצי. זה אומר שכל 14 שניות כמות ה-Hs יורדת בחצי. על ידי התבוננות במחצית חיים זו, ברור שעם 56 שניות, כבר הושגו ארבעה זמן מחצית חיים, מה שגורם למסה של Hs להיות מחולקת ב-24, שזה 16.
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה
