그만큼 로렌티우스 의 화학 원소이다. 원자 번호 주기율표 113번. 상당히 불안정하기 때문에 천연 공급원에서 얻을 수 없으며 실험실에서 합성해야 합니다. 그것의 생성은 가속된 이온과 다른 무거운 원자 사이의 융합 반응을 통해 발생합니다. 로렌튬의 특성에서 주목할 만한 것은 수용액에서 +3과 같은 산화 상태와 전자 유통 7초 안에2 5f14 7p1, 7 대신2 5f14 6d1.
로렌튬은 1961년 미국 캘리포니아 버클리 연구소에서 처음 생산되었습니다. 이후 러시아 Dubna시에 있는 Joint Institute for Nuclear Research의 협력으로 그 구조 및 기타 동위원소를 규명하였다.
그 이름은 사이클로트론 입자 가속기의 창시자인 과학자 어니스트 올랜도 로렌스(Ernest Orlando Lawrence)에서 따왔습니다. Laurentius에 대한 논쟁은 그의 위치에 관한 것입니다. 주기율표. 어떤 사람들은 그것이 그룹 3에 있어야 한다고 주장하는 반면, 다른 과학자들은 그렇지 않다고 주장합니다.
너무 참조: Dubnium — 러시아 도시 Dubna의 이름을 딴 합성 원소
Laurentius에 대한 요약
로렌튬은 주기율표의 마지막 악티늄족입니다.
자연에서 발견되지 않는 화학 원소로 실험실에서 생산해야 하는 합성 화학 원소입니다.
로렌튬의 가장 안정한 동위원소는 262lr, 시간과 함께 반감기 3.6시간.
임에도 불구하고 금속, 금속 형태는 실험실에서 얻은 적이 없습니다.
를 이용하여 융합 반응을 통해 생산된다. 입자 가속기.
1961년 미국 캘리포니아 버클리 연구소에서 발견되었습니다.
그 이름은 사이클로트론 입자 가속기의 창시자인 과학자 어니스트 올랜도 로렌스(Ernest Orlando Lawrence)에서 따왔습니다.
로렌스의 속성
상징: lr
원자 번호: 103
원자 질량: 262구
전자 구성: [Rn] 7초2 5f14 7p1
가장 안정한 동위원소: 262Lr(3.6시간 반감기)
화학 시리즈: 3족, f-블록 원소, 악티늄족, 금속, 초중 원소
로렌티우스의 특징
로렌튬, 기호 Lr 및 원자 번호 103은 악티늄족에 속하는 금속. 로렌튬과 같은 원소는 핵에 많은 수의 양성자와 중성자로 인해 불안정하며, 이는 핵의 반발력이 인력을 이긴다는 것을 의미합니다.
이 때문에 12개의 알려진 로렌스 동위 원소 중 어느 것도 안정하지 않으며 질량 262는 반감기가 가장 긴 3.6시간입니다. 이러한 불안정성은 천연 공급원에서 로랑스를 얻는 것을 허용하지 않으므로 실험실에서 합성해야합니다 연구하고 적용해야 합니다.
금속임에도 불구하고 로랑스의 금속 샘플은 얻지 못했습니다. 그러나 솔루션에서 이 요소에 대한 연구가 진행되었으며 그 상태가 이미 입증되었습니다. 산화 더 안정적인 것은 다른 악티늄족과 마찬가지로 +3입니다. 이 데이터는 다음과 같은 예측과도 일치합니다. 글렌 시보그, 1949년, 원소 103번.
그러나 Laurentius의 케미스트리는 상당히 독특합니다. 예를 들어, 전자 배포는 7초 안에 끝날 것으로 예상되었습니다.2 5f14 6d1그러나 구성이 7초에 끝나는 것으로 관찰되었습니다.2 5f14 7p1.
이것은 우리가 알고 있는 결과입니다. 상대론적 효과, 상대성 이론으로 인해 관찰된 것과 예상한 것과의 차이. 이러한 전자 분포를 평가할 때 Laurentium의 7p 하위 수준이 6d 수준보다 안정적임을 알 수 있습니다.
이 모든 것은 복잡하고 크게 강화됩니다. 합의 부족 ~에 그만큼 지역 어느 그만큼 요소 주기율표에 속한다. 일부 연구자들은 그가 아래의 그룹 3에 속한다고 주장하기 때문입니다. 스칸듐, 이트륨 및 Lr에 대한 데이터를 기반으로 한 화학적 유사성 때문에 루테튬3+.
다른 사람들은 Laurentium과 Lutetium이 완전한 하위 수준을 가지고 있기 때문에 다음보다 낮아서는 안 된다고 주장합니다. 이트륨, 그러나 란타늄(6번째 기간) 및 악티늄(7번째 기간), f 하위 수준이 없기 때문에 전자.
이 문제를 해결하기 위해 아이팍은 2015년 12월 주기율표 3족의 구성을 규명하기 위한 연구반을 만들었습니다. 기관에 따르면 2021년 마지막 날 작업이 종료됐으며, 최종 업데이트는 2021년 4월이다. 그 안에서 스터디그룹은 문제를 객관적으로 판단할 수 있는 방법은 없으며, 아이팍이 목소리를 내고 규칙이나 관례를 정하는 것이 중요하다는 결론을 내렸습니다.
저자에게는 루테튬과 로렌스를 3족에 배치하는 것이 더 좋으며, 원소를 원자 번호의 오름차순으로 배치하고, 32개의 열로 표시되는 경우 d-블록의 분할을 피하는 것 외에도(일련의 란탄족 및 악티늄족이 포함).
로렌티우스 얻기
합성 원소로서, 그만큼 얻기 Laurentius의 실험실에서 발생 입자 가속기로. 초중원소는 일반적으로 핵융합 반응 또는 더 무거운 다른 원소의 방사성 붕괴를 통해 두 가지 방법으로 얻습니다. 가장 많이 사용되는 로렌스 동위원소 256과 260의 경우, 이를 얻는 방법은 다음과 같습니다. 핵융합즉, 두 개의 더 가벼운 핵이 로렌스로 합쳐집니다.
Laurentium-256의 경우 이온 11B는 원자와 충돌 249Cf는 반응에 따라 로렌스와 4개의 추가 중성자를 형성합니다.
\(\frac{249}{48}Cf+\frac{11}{5}B\rightarrow \frac{256}{103}Lr+4{_0^1}n\)
비슷한 방법으로, 260Lr은 이온의 융합에 의해 생성될 수 있습니다. 18O, 목표를 향해 가속 249Bk, 부산물로 알파 입자 하나와 중성자 3개 추가:
\(\frac{249}{97}Cf+{\frac{18}{8}}O\frac{260}{103}Lr+{_2^4}\alpha+3{_0^1}n\)
팟캐스트를 확인하세요: 입자 가속기: 그것이 무엇이며 어떻게 작동합니까?
로렌스의 주의사항
로랑스가 가장 많이 합성된 시기는 1970년대로 1500개 원자가 연구용으로 생산됐다. 즉, 요소, 방사능이 있음에도 불구하고 에 대한 위험이 최소화됩니다. 대규모로 생산되지 않는다. 또한 통제된 실험실에서는 이러한 위험이 예상되므로 사실상 통제됩니다.
로렌스의 이야기
![로렌튬을 처음 생산한 연구소인 어니스트 올랜도 로렌스 버클리 국립 연구소 입구. [1]](/f/0e95834023b972833255f0ca3cce734f.jpg)
요소 103 1961년에 처음 생산된, Lawrence Berkeley National Laboratory의 Albert Ghiorso가 이끄는 미국 과학자들에 의해. 그 때, 칼리포르늄의 여러 동위원소 Cf가 붕소, 질량 10과 질량 11 모두. 알파 입자 탐지기는 과학자들이 원소 103에 기인한 새로운 8초 반감기 활동을 지적했습니다.
알파 방출에도 불구하고, 반감기가 짧아 원소 식별이 어려웠다.. 게다가 표적이 249~252의 칼리포르늄 동위원소 혼합물로 구성되어 있기 때문에 생성된 원소 103의 질량 식별도 모호해졌습니다. 질량이 255에서 259 사이인 103번 원소의 동위 원소가 생성되었으며 257개가 가장 높은 수율을 보였다고 추측됩니다.
1965년 러시아 두브나에 있는 핵연구소의 과학자들은 다음과 같이 반응했습니다. 18또는 원자로 243Am은 또한 103번 원소의 3가지 동위 원소를 생산하지만 이전에 버클리에서 얻은 것과는 약간의 충돌과 차이점이 있습니다.
그러나 버클리 연구소의 새로운 실험은 다음과 같은 이온과 반응했습니다. 14뭐 15아니오 248cm 및 이온 11B와 10B와 249참고로, 1971년, 1960년대에 얻은 결과의 상당 부분을 입증했습니다. 그리고 그들은 또한 원소 103에서 합성된 첫 번째 동위 원소가 질량 258의 동위 원소라는 결론을 내렸습니다.
103번 원소의 이름인 Laurentius는 과학자 Ernest Orlando Lawrence에 대한 언급, 사이클로트론 입자 가속기의 발명가이며 버클리 연구원들이 제공했습니다. 그들은 처음에 Lw 기호를 제안했지만 1971년 Iupac은 laurêncio라는 이름을 공식적으로 만들었음에도 불구하고 기호를 Lr로 변경했습니다.
그러나 1992년에 Iupac Transfers Working Group의 작업은 요소 103에 대한 Dubna 및 Berkeley 그룹의 작업을 재평가했습니다. 그 결과 1997년에 그들은 103번 원소의 발견에 대한 공적을 미국인과 러시아인으로 나누어야 한다고 결정했습니다. 그러나 이름은 결국 변경되지 않고 양 당사자에 의해 수락되었습니다.
Laurentius에서 풀린 운동
질문 1
로렌튬, 기호 Lr 및 원자 번호 103은 자연에서 찾을 수 없으므로 실험실에서 생산해야 합니다. 가장 안정한 동위원소의 질량수는 262입니다. Lr 동위 원소 262에는 몇 개의 중성자가 있습니까?
가) 103
나) 262
다) 159
라) 365
마) 161
해결:
대안 C
중성자 수는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
A = Z + n
여기서 A는 질량수, Z는 원자번호(숫자적으로 양성자 수와 동일), n은 중성자 수입니다.
값을 대체하면 다음과 같습니다.
262 = 103 + n
n = 262 - 103
n = 159
질문 2
화학 원소 로렌튬(Lr, Z = 103)의 가장 안정한 동위 원소의 반감기는 3.6시간입니다. 이 동위 원소의 질량이 초기 질량의 1/8이 되는 데 걸리는 시간은 몇 시간입니까?
가) 3.6시간
나) 7.2시간
다) 10.8시간
라) 14.4시간
마) 18.0시간
해결:
대안 C
반감기마다 Lr의 양이 절반으로 줄어듭니다. 따라서 초기 질량은 m과 같다고 가정합니다. 반감기(3.6시간) 이후에 남은 Lr의 질량은 절반, 즉 m/2이다. 또 다른 3.6시간(총 7.2시간) 후에 질량은 m/4가 됩니다. 이제 3.6시간(총 10.8시간)이 더 지나면 질량(m/4 단위)이 다시 반으로 줄어들어 m/8, 즉 초기 질량의 1/8이 됩니다.
이미지 크레딧
[1] DJ시놉 / 셔터스톡
스테파노 아라우조 노바이스
화학 선생님