THE Laurentijus yra cheminis elementas atominis skaičius 113 periodinės lentelės. Kadangi jis yra gana nestabilus, jo neįmanoma gauti iš natūralių šaltinių, nes būtina jį susintetinti laboratorijoje. Jo gamyba vyksta per sintezės reakcijas tarp pagreitinto jono ir kito sunkesnio atomo. Išskirtinės Laurentium savybės yra jo oksidacijos laipsnis, lygus +3 vandeniniuose tirpaluose, ir tai, kad jis baigia. elektroninis platinimas per 7s2 5f14 7p1, vietoj 7s2 5f14 6d1.
Laurentium pirmą kartą buvo pagamintas 1961 m. Berkeley laboratorijose Kalifornijoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose. Vėliau, bendradarbiaujant Jungtiniam branduolinių tyrimų institutui Dubnos mieste, Rusijoje, buvo išaiškinta jo struktūra ir kiti izotopai.
Jo pavadinimas reiškia mokslininką Ernestą Orlando Lawrence'ą, ciklotrono dalelių greitintuvo kūrėją. Polemika apie Laurentijų yra apie jo padėtį Periodinė elementų lentelė. Kai kurie teigia, kad jis turėtų būti 3 grupėje, o kiti mokslininkai teigia, kad neturėtų.
Taip pat žiūrėkite: Dubnium – sintetinis elementas, pavadintas Rusijos miesto Dubnos vardu
Santrauka apie Laurentijų
Laurentium yra paskutinis aktinidas periodinėje lentelėje.
Tai gamtoje nerandamas cheminis elementas, turintis būti gaminamas laboratorijoje, tai yra sintetinis cheminis elementas.
Stabiliausias Laurentium izotopas yra 262lr, su laiku pusė gyvenimo 3,6 valandos.
Nepaisant to, kad a metalo, jo metalinė forma niekada nebuvo gauta laboratorijoje.
Jis gaminamas sintezės reakcijų metu, naudojant a Dalelių greitintuvas.
Jis buvo aptiktas 1961 metais Berklio, Kalifornijos, JAV laboratorijose.
Jo pavadinimas reiškia mokslininką Ernestą Orlando Lawrence'ą, ciklotrono dalelių greitintuvo kūrėją.
Laurence'o savybės
Simbolis: lr
Atominis skaičius: 103
Atominė masė: 262 c.u.
Elektroninė konfigūracija: [Rn] 7s2 5f14 7p1
Stabiliausias izotopas: 262Lr (3,6 valandos pusinės eliminacijos laikas)
Cheminė serija: 3 grupė, f-bloko elementai, aktinidai, metalas, supersunkieji elementai
Laurentijaus bruožai
Laurentiumas, simbolis Lr ir atominis skaičius 103, yra a metalas, priklausantis aktinidų grupei. Tokie elementai kaip Laurentium dėl didelio protonų ir neutronų skaičiaus branduolyje yra nestabilūs, o tai reiškia, kad branduolio atstumiančios jėgos įveikia traukos jėgas.
Dėl šios priežasties nė vienas iš 12 žinomų laurenso izotopų nėra stabilus, o 262 masės pusinės eliminacijos laikas yra ilgiausias: 3,6 valandos. Toks nestabilumas neleidžia gauti lauro iš natūralių šaltinių, todėl būtina jį susintetinti laboratorijoje būti tiriamas ir taikomas.
Nepaisant to, kad tai yra metalas, metalinis laurenso pavyzdys niekada nebuvo gautas. Tačiau tirpalo tyrimai su šiuo elementu pažengė į priekį ir jau buvo įrodyta, kad jo būklė yra oksidacija stabilesnis yra +3, kaip ir kiti aktinidai. Šie duomenys netgi sutampa su prognozėmis Glenas Seaborgas, 1949 m., apie 103 elementą.
Tačiau Laurentijaus chemija yra gana savotiška. Pavyzdžiui, buvo tikimasi, kad jo elektroninis platinimas baigsis po 7 sekundžių2 5f14 6d1, tačiau pastebima, kad jo konfigūracija baigiasi 7 sek2 5f14 7p1.
Tai pasekmė to, ką mes žinome kaip reliatyvistinis efektas, skirtumas nuo to, kas buvo pastebėta, ir to, ko tikėtasi dėl reliatyvumo. Vertinant tokį elektroninį skirstymą, matyti, kad Laurentium 7p polygis yra stabilesnis nei 6d lygis.
Visa tai apsunkina ir labai sustiprina sutarimo trūkumas įjungta The regione kurios The elementas priklauso periodinei lentelei. Taip yra todėl, kad kai kurie tyrinėtojai teigia, kad jis yra 3 grupėje, žemiau skandis, itris ir liutecio, dėl cheminio panašumo su jais, remiantis duomenimis apie Lr3+.
Kiti teigia, kad Laurentium ir Lutetium, kadangi jie turi pilną f polygį, neturėtų būti žemiau itris, bet lantanas (šeštasis periodas) ir aktinijus (septintasis periodas), nes jie neturi f polygio su elektronų.
Siekdamas išspręsti šią problemą, 2015 m. gruodžio mėn. Iupac sukūrė tyrimo grupę, kuri nustatytų periodinės lentelės 3 grupės sudėtį. Įstaigos teigimu, darbai baigti paskutinę 2021 metų dieną, o paskutinis atnaujinimas – 2021 metų balandį. Joje tyrimo grupė padarė išvadą, kad nėra objektyvaus būdo spręsti klausimą, o Iupacui svarbu pasisakyti ir nustatyti taisyklę ar susitarimą.
Autoriams labiau patinka liutecio ir laurenso įtraukimas į 3 grupę, elementų išdėstymas didėjančia atominio skaičiaus tvarka, be to, kad būtų išvengta d-bloko padalijimo, jei jis pavaizduotas 32 stulpeliais (versija, kurioje lantanidų ir aktinidų serija yra įskaitant).
Gauti Laurentijų
Kaip sintetinis elementas, The gavimas Laurentijaus darbas vyksta laboratorijoje su dalelių greitintuvais. Itin sunkūs elementai paprastai gaunami dviem būdais: sintezės reakcijose arba radioaktyviu skilimu kitam dar sunkesniam elementui. Kalbant apie dažniausiai naudojamus laurenso izotopus 256 ir 260, juos galima gauti naudojant Branduolinė sintezė, tai yra, du lengvesni branduoliai susilieja į laurensą.
Laurentium-256 atveju jonai 11B susiduria su atomais 249Plg., formuojant laurensą ir dar keturis neutronus pagal reakciją:
\(\frac{249}{48}Cf+\frac{11}{5}B\rightarrow \frac{256}{103}Lr+4{_0^1}n\)
Panašiu būdu, 260Lr gali susidaryti susiliejus jonams 18O, įsibėgėjo link tikslo 249Bk, kurio šalutiniai produktai yra alfa dalelė ir dar trys neutronai:
\(\frac{249}{97}Cf+{\frac{18}{8}}O\frac{260}{103}Lr+{_2^4}\alpha+3{_0^1}n\)
Peržiūrėkite mūsų podcast'ą: Dalelių greitintuvas: kas tai yra ir kaip jis veikia?
Atsargumo priemonės su Laurence
Laikas, kai buvo susintetintas didžiausias laurenso kiekis, buvo aštuntajame dešimtmetyje, kai tyrimams buvo pagaminta 1500 jo atomų. Tai reiškia, kad elementas, nepaisant radioaktyvumo, turi minimalią riziką negali būti gaminamas dideliu mastu. Be to, kontroliuojamoje laboratorijoje šie pavojai yra numatyti ir taip praktiškai kontroliuojami.
Laurence'o istorija
![Įėjimas į Ernesto Orlando Lawrence'o Berkeley nacionalinę laboratoriją, laboratoriją, kuri pirmą kartą gamino Laurentium. [1]](/f/0e95834023b972833255f0ca3cce734f.jpg)
103 elementas Pirmą kartą jis buvo pagamintas 1961 mJAV mokslininkai, vadovaujami Alberto Ghiorso iš Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos. Ta proga keli kalifornio izotopai, Cf, buvo bombarduoti jonais boro, kurių masė yra 10 ir masė 11. Alfa dalelių detektoriai nurodė naują aštuonių sekundžių pusėjimo trukmę, kurią mokslininkai priskyrė 103 elementui.
Nepaisant alfa emisijos, trumpas pusinės eliminacijos laikas apsunkino elemento identifikavimą. Be to, kadangi taikinys buvo sudarytas iš kalifornio izotopų mišinio, kurio masė svyravo nuo 249 iki 252, pagaminto elemento 103 masės identifikavimas taip pat tapo dviprasmiškas. Buvo spėjama, kad buvo pagaminti 103 elemento izotopai, kurių masė nuo 255 iki 259, o 257 yra didžiausias derlius.
1965 metais Jungtinio branduolinių tyrimų instituto Dubnoje (Rusija) mokslininkai sureagavo. 18arba su atomais 243Am, taip pat gamina tris 103 elemento izotopus, tačiau turi tam tikrų konfliktų ir skirtumų nuo anksčiau gautų Berklyje.
Tačiau nauji Berklio laboratorijų eksperimentai reagavo su jonais 14Huh 15Ne su 248cm ir jonai 11B ir 10B su 249Plg, taigi, 1971 m., pavyko įrodyti gerą dalį rezultatų, gautų 1960 m ir jie taip pat padarė išvadą, kad pirmasis 103 elemento susintetintas izotopas buvo 258 masės izotopas.
103 elemento pavadinimas Laurentius daro a nuoroda į mokslininką Ernestą Orlando Lawrence'ą, ciklotrono dalelių greitintuvo išradėjas, ir jį pateikė Berklio mokslininkai. Iš pradžių jie vis dar pasiūlė simbolį Lw, bet 1971 m. Iupac, nepaisant to, kad pavadinimas laurêncio buvo oficialus, pakeitė simbolį į Lr.
Tačiau 1992 m. Iupac Transfers darbo grupės darbas iš naujo įvertino Dubnos ir Berklio grupių darbą su 103 elementu. Dėl to 1997 m. jie nusprendė, kad 103 elemento atradimo nuopelnus turėtų padalyti amerikiečiai ir rusai. Tačiau galiausiai pavadinimą priėmė abi šalys ir liko nepakitusios.
Pratimai išspręsti Laurentijus
Klausimas 1
Laurentium, simbolis Lr ir atominis skaičius 103, gamtoje nerandamas, todėl turi būti gaminamas laboratorijoje. Stabiliausio jo izotopo masės skaičius yra 262. Kiek neutronų yra Lr izotope 262?
A) 103
B) 262
C) 159
D) 365
E) 161
Rezoliucija:
Alternatyva C
Neutronų skaičių galima apskaičiuoti pagal šią formulę:
A = Z + n
Kur A yra masės skaičius, Z yra atominis skaičius (skaitmeniškai lygus protonų skaičiui), o n yra neutronų skaičius.
Pakeitę vertes, turime:
262 = 103 + n
n = 262–103
n = 159
2 klausimas
Cheminio elemento Laurentium (Lr, Z = 103) stabiliausio izotopo pusinės eliminacijos laikas yra 3,6 valandos. Kiek laiko, valandomis, reikia, kad šio izotopo masė būtų 1/8 pradinės masės?
A) 3,6 valandos
B) 7,2 valandos
C) 10,8 valandos
D) 14,4 valandos
E) 18,0 valandos
Rezoliucija:
Alternatyva C
Per kiekvieną pusinės eliminacijos periodą Lr kiekis sumažėja perpus. Taigi darome prielaidą, kad pradinė masė yra lygi m. Pasibaigus pusinės eliminacijos laikui (3,6 val.), Lr masė yra pusė, ty m/2. Dar po 3,6 val. (iš viso 7,2 val.) masė tampa m/4. Dabar, dar 3,6 valandos (iš viso 10,8 valandos), masė (kuri yra m/4) vėl sumažėja perpus, todėl ji yra m/8, tai yra 1/8 pradinės masės.
vaizdo kreditas
[1] DJSinop / shutterstock
Autorius Stefano Araújo Novais
Chemijos mokytojas
