ה נובליום, סמל לא ו מספר אטומי 102, הוא יסוד כימי השייך לקבוצת האקטינידים של הטבלה המחזורית. למרות שיש לו 12 איזוטופים, אחד עם זמן מחצית חיים של 58 דקות, נובליום אינו נמצא בטבע, כשהוא מסונתז במעבדה. למרות שמעולם לא הופקה מדגם מתכתי של No, ידוע שליסוד זה יש תמיד מטען של +2 בתמיסה.
הנובליום, המכבד את השבדי אלפרד נובל, הוא אלמנט בעל היסטוריה של גילוי המאופיין בסתירות ובקונפליקטים. עד שזה נעשה רשמי על ידי Iupac, אלמנט זה היה גיבור ההתנגשויות בין מדענים אמריקאים, רוסים, בריטים ושוודים, בפרק טיפוסי של המלחמה הקרה בתולדות המדע.
יודע יותר: לורנטיוס - היסוד הכימי על שמו של המדען ארנסט אורלנדו לורנס
תקציר על נובליום
נובליום הוא יסוד כימי השייך לאקטינידים של טבלה מחזורית.
יש לו 12 איזוטופים ידועים, ה 259לא הכי יציב.
בפתרון, זה מציג מספר חמצון שווה ל-+2.
ההתנהגות הכימית שלו קרובה יותר לזו של מתכות אלקליות חומרים כבדים יותר כמו סטרונציום, בריום ורדיום.
לא ניתן למצוא אותו בטבע, ולכן זהו יסוד כימי סינתטי המיוצר במעבדה באמצעות תגובות היתוך גרעיני.
הגילוי הראשוני שלו תואר על ידי קבוצה של מדענים משטוקהולם, אבל כמה סתירות גרמו לאיפאק להכיר בכשרון הרוסי בגילוי של יסוד 102.
נכסי נובליום
סֵמֶל: ב
מספר אטומי: 102
מסה אטומית: 259 C.u.
תצורה אלקטרונית: [Rn] 7 שניות2 5ו14
איזוטופ הכי יציב:259לא (58 דקות מ חצי חיים)
סדרת כימיקלים: אקטינידים
תכונות של נובליום
נובליום, סמל מס' ומספר אטומי 102, הוא א אלמנט השייך לאקטינידים. בהתחשב במבנה האטומי שלו, לנובליום אין איזוטופים יציבים מספיק כדי לגלות אותם במקורות טבעיים, אחרי הכל, מבין 12 האיזוטופים הידועים שלו, זה עם זמן מחצית החיים הארוך ביותר (הזמן הדרוש לכמות הדגימה לרדת בחצי) הוא ה 259לא (עם 58 דקות), ואחריו 255לא (עם 3.1 דקות).
לכן, כדי ללמוד נובליום, יש צורך לייצר אותו במעבדה, באמצעות מאיצי חלקיקים להתרחשות תגובות היתוך גרעיני, מה שמאפיין אותו בתור א יסוד כימי סינתטי. האיזוטוף 255 הוא אפילו הכי שימושי במחקרים כימיים, ומציג, מבין כל האיזוטופים, את קצב הייצור הגבוה ביותר.
למרות שהוא נחשב א מַתֶכֶת, דגימה מתכתית של היסוד נובליום מעולם לא הופקה. עם זאת, הכימיה שלו בתמיסה נידונה יותר: למרות שלאקטינידים האחרים יש מטען של +3 בתמיסה מימית, נובליום מציג את מצב החמצון +2 כיציב ביותר.
נכס זה נחזה בשנת 1949 על ידי גלן סיבורג, מאז, עם ה הפצה אלקטרונית מסתיים ב-5f14 7 שניות2, יהיה מעניין יותר עבור נובליום לאבד רק שני אלקטרונים ולשמור על תת-המעטפת 5f14 מְמוּלָא.
ב-1968 בוצעו כ-600 ניסויים שבהם 50,000 אטומים של 255הם לא היו הגיבורים, שמטרתם לבצע את המשקעים שלהם בתרכובות מסוימות. התוצאות הראו כי לא היה התנהגות כימית קרובה יותר למתכות אדמה אלקליין (סטרונציום, בריום ו רָדִיוֹ) מאשר האקטינידים התלת-ערכיים, המאשר כי יון 2+ של No יהיה המין היציב ביותר עבור יסוד זה.
השגת נובליום
נובליום אינו נמצא בטבע, ומצריך ייצורו במעבדה. האיזוטופ 255לא, הכי שימוש במחקרים כימיים, ניתן להשיגו דרך ה תגובה של היתוך גַרעִינִי באמצעות הפצצת 249Cf עבור יונים של 12Ç.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}No+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
התשואה הממוצעת היא כ-1200 אטומים לאחר 10 דקות של ניסוי. ניתן להפריד את הנובליום המיוצר מאקטינידים אחרים, אשר עלולים, במקרה, להיות מיוצרים בתהליך באמצעות כרומטוגרפיה עמודה.
קראו גם: טנסו - יסוד כימי סינתטי נוסף המתקבל באמצעות היתוך גרעיני
היסטוריה של נובליום
נובליום, למרות שאין לו תכונות מעשיות רבות עבורנו בחיי היומיום, היה הגיבור של התנגשות גדולה בין מדענים לגבי גילויו. זו הייתה ההתחלה של א פרק טיפוסי של מלחמה קרה בהיסטוריה של המדע ונותן טבלה מחזורית, שהתפתחה מאוחר יותר למלחמת העברות.
עד אז, הסינתזה של יסודות כבדים נשלטה על ידי המדען גלן סיבורג וצוות הפיזיקאים והכימאים הגרעיניים שלו בקליפורניה. עם זאת, בשנת 1957, קבוצת מדענים טענה שיצרה שני איזוטופים של יסוד 102 על ידי הפצצת אטומי קוריום (244ס"מ) עם יונים של 13Ç. קבוצה זו כללה מדענים שוודים, בריטים ואמריקאים ממכון נובל לפיזיקה בשטוקהולם.
משם הכריזו פיזיקאים בשטוקהולם על היסוד הטרנס-אוראני החדש עם הסמל לא, מוענקאוֹתוֹ השם נובליום, לכבוד מורשתו של אלפרד נובל. התגלית דווחה בהרחבה על ידי העיתונות באותה תקופה, כולל העיתונים המפורסמים. Svenska Dagbladet, משוודיה, ו האפוטרופוס, מאנגליה.
עם זאת, היה משהו מעבר לעניין המדעי מאחורי התגלית, כפי שניתן לראות בדבריו של המדען האנגלי ג'ון מילסטד, שעבד בקבוצת שטוקהולם: "זהו האלמנט הטרנס-אוראני הראשון שהתגלה על אדמת אירופה והראשון שנוצר באמצעות מאמץ בינלאומי". ברור שבאקלים של המלחמה הקרה, המדען התייחס למדענים הסובייטים מדובנה, עיר רוסית.
עם זאת, בהמשך הגילוי של הצוות השבדי-בריטי-אמריקאי הראה את עצמו לא מספיק, ובכך לאפשר חוסר אמון במעבדות יריבות, הן סובייטיות והן אמריקאים, מה שגורם להם לקחת אחריות על הגילוי האמיתי של אלמנט 102.
האמריקאים של ברקלי, בראשות גלן סיבורג ואלברט גיורסו, הניחו זאת בתחילה מאמרים בשטוקהולם יהיו נכונים, אחרי הכל, הם פורסמו בכתב העת המדעי המכובד הסקירה הפיזית. עם זאת, בשום זמן לא ניתן היה לשחזר את הניסויים שבוצעו בשטוקהולם.
למרבה האירוניה, הקבוצה האמריקאית אפילו הציעה את השם נובליביום (בתרגום חופשי ל"אני לא מאמין") כמשהו שמתאים יותר לאלמנט 102. בשנת 1958, Ghiorso, Seaborg, יחד עם המדענים Torbjorn Sikkeland וג'ון וולטון, הכריזו על ייצור האיזוטופ 254לא דרך המפציץ של 246ס"מ לכל יונים של 12C, ובכך מבקש אישור לגילוי אלמנט 102.
קבוצת שטוקהולם הודתה שהתוצאות שהושגו בברקלי עוררו ספקות לגביהן התוצאות שלו, אלא שניתוח ופרשנות חדשים ב-1959 הראו שהספק הוא רק נִרְאֶה.
יתר על כן, לא ניתן היה לשחזר את תוצאות קבוצת שטוקהולם על ידי המדען הסובייטי גיאורגי פלרוב ומשתפי הפעולה שלו במכון קורצ'טוב מוסקבה בדובנה. מדענים רוסים לא האמינו לאלו בשטוקהולם, מלבד הטענה שהניסויים האמריקאים היו רק אינדיקציה לאלמנט 102.
הרוסים כבר סינתזו את יסוד 102, ב-1957 וב-1958, על ידי הפצצה 241Pu עם יונים של 16הו, מבלי להשיג הכרה בתגלית. עם זאת, ניסויים מאוחרים יותר, שנמשכו עד 1966, סיפקו ראיות משכנעות יותר לקיומם של איזוטופים של יסוד זה. משם הצביע פלרוב על חוסר עקביות ביצירותיו של ברקלי וטען שהנובליום התגלה בדובנה, בניסויים שהתקיימו בין 1963 ל-1966.
למרות עימותים רבים בין הצד הרוסי והאמריקאי, קבוצת דובנה לא הציעה שם אחר לנובליום, למרות שהאמריקאים רצו את זה כך, מכיוון שיהיה מעניין לבחור שם שישקף טוב יותר את הגילוי שלהם.
למרות זאת, האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC), בשנת 1961, עשה את כניסתו הרשמית של יסוד 102 עם שם נובליום, אך מבלי לצטט איזוטופ או מסה אטומית כלשהי, סימן לאי הוודאות של תְקוּפָה. בכל מקרה, זה אפשר את הפופולריות של נובליום בספרים ובטבלאות מחזוריות, ולכן האמריקאים ויתרו על מתן שם חדש ליסוד.
הרוסים, שסירבו לקרוא ליסוד החדש נובליום, הציעו את השם ג'וליוטיום, סמל Jl, ב. התייחסות לפיזיקאי וחתן פרס נובל הצרפתי פרדריק ז'וליו-קירי (נשוי לאירן ז'וליוט-קירי, בת של מארי קירי ופייר קירי). בברית המועצות, השם ג'וליוטיום היה מועדף, בהתחשב בכך שפרדריק ג'וליוט-קירי היה קומוניסט אדוק.
בסוף שנות ה-90, IUPAC פתרה את סוגיית השמות של יסודות סופר-כבדים, בהתחשב בקבוצת דובנה כאחראית על ייצור אלמנט 102. עם זאת, השם שאומץ היה נובליום, עם סמל מס.
פתרו תרגילים על נובליום
שאלה 1
לנובליום, מספר אטומי 102, יש 12 איזוטופים. ביניהם, היציב ביותר הוא האיזוטופ 259לא, עם זמן מחצית חיים של 58 דקות. אם מדמיינים תהליך של סינתזה של איזוטופ זה, כמה דקות יידרש עד שהמסה שלו תתפרק לשמינית מהמסה הראשונית?
א) 58 דקות
ב) 116 דקות
ג) 174 דקות
ד) 232 דקות
ה) 290 דקות
פתרון הבעיה:
חלופה C
זמן מחצית חיים הוא הזמן הנדרש עד שכמות הדגימה תצטמצם בחצי. לאחר 58 דקות, מסת האיזוטופ 259הוא לא נופל בחצי, בהיותו ½ מהמסה הראשונית. לאחר 58 דקות נוספות, מסת האיזוטופ 259זה לא נופל בחצי שוב, בהיותו ¼ מהמסה הראשונית.
לפיכך, במשך 58 דקות (סה"כ שלושה פעמים זמן מחצית חיים), מסת ה- 259הוא לא נופל שוב בחצי, בהיותו 1/8 מהמסה הראשונית שלו. אז הזמן הכולל הוא 3 x 58 = 174 דקות.
שאלה 2
למרות שאינו היציב ביותר, האיזוטופ 255 של נובליום (Z = 102) הוא הנפוץ ביותר בשימוש ומיוצר במעבדות. כמה נויטרונים עושה האיזוטופ 255לא בבעלותך?
א) 255
ב) 102
ג) 357
ד) 153
ה) 156
פתרון הבעיה:
חלופה D
מספר ה נויטרונים של לא ניתן לחשב כ:
A = Z + n
כאשר A הוא המספר של פסטה אָטוֹמִי, Z הוא המספר של פרוטונים (או מספר אטומי) ו-n הוא מספר הנייטרונים. בהחלפת הערכים, יש לנו:
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה
