THE rutherfordijs ir sintētisks elements ar atomskaitli 104, kas pieder pie 4. grupas Periodiskā tabula, kas ir pirmais transaktinīdu sērijas dalībnieks. Tā pirmā atklāšana notika 1964. gadā slavenajās Dubnas pilsētas laboratorijās. Tāpat kā citi transaktinīdi, elementa 104 oficiālais nosaukums bija iesaistīts konfliktā starp padomju varu un amerikāņiem aukstā kara gabalā ķīmijas vēsturē.
rutherfordijs nav praktisku pielietojumu, ņemot vērā, ka tā stabilākajam izotopam ir aptuveni divarpus stundas Pus dzīve. Tomēr pētījumi gāzveida sistēmās un šķīdumos pierāda tā ķīmisko līdzību ar citiem 4. grupas elementiem, piemēram, cirkoniju un hafnijs.
Izlasi arī: Seaborgium — sintētisks elements, kas nosaukts zinātnieka Glena Sīborga vārdā
Rutherfordium kopsavilkums
- Tas ir sintētisks ķīmiskais elements, kas atrodas periodiskās tabulas 4. grupā.
- Pirmo reizi tas tika sintezēts 1964. gadā Apvienotajā kodolpētījumu institūtā Dubnā, Krievijā.
- Tas ir radioaktīvs elementsvecmāmiņa.
- Tāpat kā citi transaktinīdi, ruterfordijam ir zema stabilitāte, un ir grūti sintezēt ievērojamus paraugus pētījumiem.
- Tās nosaukums tika oficiāli apstiprināts tikai 1997. gadā pēc vairāku gadu strīda starp amerikāņiem un padomju varu.
Rutherfordija īpašības
- Simbols: Rf
- atomskaitlis: 104
- atomu masa: 267 c.u.s.
- Elektroniskā konfigurācija: [Rn] 7s2 5f14 6.d2
- stabilākais izotops: 267Rf (2,5 ± 1,5 stundas pusperiods)
- ķīmiskā sērija: 4. grupa, transaktinīdi, supersmagie elementi
Rutherfordium iezīmes
Tāpat kā visi transaktinīdi, t.i., elementi tūlīt pēc laurensa (Lr), rutherfordium ir radioaktīvs elements. Tā stabilākais izotops tika atklāts 2004. gadā un tā pussabrukšanas periods (laiks, kas nepieciešams radioizotopu kritums uz pusi) ir divarpus stundas ar kļūdas robežu pusotru stundu, vairāk vai mazāk.
Lielas grūtības noteikt ruterfordija un citu ķīmisko īpašību noteikšanu transaktinīdi parasti ir fakts, ka ir zems ražošanas līmenis vai nu daudzuma, vai apjoma ziņā ātrumu. Šajos elementos, piemēram, ļoti bieži ķīmiski tiek novērtēts tikai viens atoms, kas savā ziņā prasa pielāgojumus aprēķinu ziņā, jo lielākā daļa vienādojumu ir izveidoti sistēmām ar vairāk nekā vienu atomu. Turklāt bieži vien izotopiem ir ļoti īss pussabrukšanas periods, kas padara padziļinātus pētījumus sarežģītus vai pat neiespējamus.
Konkrētajā Rf gadījumā zinātniekiem jau ir izdevies pierādīt, ka tā uzvedība šķidrā fāzē ir līdzīga citu elementu uzvedībai. šķiltavas 4. grupa, cirkonijs un hafnijs, kā fluorīdu veidošanā šķīdumā ar sekojošu ekstrakciju jonu apmaiņas sveķos. Šī uzvedība palīdzēja nostiprināt ruterfordija klātbūtni periodiskās tabulas 4. grupā.
Lasi arī: Jauni ķīmiskie elementi — četri trūkstošie elementi 7. periodā
Rutherfordium iegūšana
Transaktinīdu ražošanai nepieciešama liela infrastruktūra. Visi tiek sintezēti ar daļiņu paātrinātāji, kurā jonu sugas saduras ar smagajiem elementiem. Arī šo elementu noteikšana nav vienkārša un vienkārša.
Kad radioaktīvais elements veidojas, tas pēc savas būtības sāk sadalīties un izstarot emisijas, piemēram, alfa un beta daļiņas. Bieži vien ir nepieciešams novērtēt radioaktīvā sabrukšana izveidoto atomu vai pat identificēt atomu sugas, kas var rasties no šīm kodolreakcijām, kā mīkla.
Pievienojiet to faktam, ka transaktinīdu izotopu pussabrukšanas periods bieži ir īss, diapazonā no sekundes, ļaujot iegūt daudzumu tikai dažu atomu diapazonā vai pat vienu atoms.
Rf gadījumā pirmā ziņotā sintēze šim elementam ietvēra plutonija izotopu Pu sadursme ar neona izotopu 22 joniem, Huh.
Tomēr citus ruterfordija izotopus var iegūt, pārveidojot sugas, kas saduras. Piemēram, izotopu 261 var iegūt, reaģējot starp skābekli-18 un kūriju-248, radot piecus neitronus.
Apskatiet to mūsu podkāstā: Kā darbojas daļiņu paātrinātājs?
Piesardzības pasākumi, lietojot Rutherfordium
Tā kā ruterfordiju pat nevar ražot ievērojamā apjomā, ar šo elementu saistītie riski ir saistīti ar sekas starojums. Tomēr kontrolētā laboratorijā šie riski tiek prognozēti un tādējādi samazināti līdz minimumam.
Rutherfordija vēsture
Visi transaktinīdi tika iesaistīti sacensībā par to atklāšanu 1960. un 1970. gados. Šī epizode tiek ziņots kā Pārsūtīšanas karš, daļa no Aukstais karš ķīmijas vēsturē. Neskatoties uz to, ka to sauc par to, kas liek domāt, ka strīdi notika par elementiem pēc fermija, elementa atomskaitlis 100, tieši iesaistītie elementi bija no 104 līdz 109, jaunatklātais transaktinīdi.
Rutherfordium gadījumā strīds sākās 1964. gadā., kad padomju pētnieki Apvienotajā kodolpētniecības institūtā Dubnas pilsētā Krievija ziņoja par elementa 104 izotopa 260 atklāšanu, bombardējot plutoniju-242 ar joniem neons-22. Bet Dubnas pētnieki iesniedza tikai vienu pierādījumu, kas bija izotopa noteikšana kas ir spontāni sabojājies, skaidri nenosakot tās masu un laiku Pus dzīve. Rezultātā atklājums tika skatīts ar aizdomām.
Piecus gadus vēlāk, 1969. gadā, amerikāņu zinātnieku komanda Lorensa Bērklija Nacionālajā laboratorijā Bērklijā, Kalifornijā, vadīja Alberts Ghiorso teica, ka viņš sniedza pietiekamus pierādījumus elementa 104 izotopa 257 atklāšanai, saduroties ar kaliforniju-249. ogleklis-12. Tie paši zinātnieki vēlāk spēja ražot 104. elementa izotopu 259. 1973. gadā Oak Ridge Nacionālās laboratorijas zinātnieki neatkarīgi apstiprināja atomskaitlis 104 Bērklijā ražotajam izotopam ar masu 257.
Turpmākie gadi bija ļoti strīdi starp abu valstu zinātniekiem, līdz 1985. gadā tīrās un lietišķās ķīmijas (IUPAC) un Starptautiskās tīrās un lietišķās fizikas savienības (IUAP) veidlapa a jauktā deviņu zinātnieku komisija, ko sauc par Pārsūtīšanas darba grupu (Transfermium Working Group jeb TDG). TDG tika izveidota, lai izlemtu, kurš patiesībā ir atbildīgs par elementu atklāšanu no 101 līdz 112.
Tomēr TDG lēmumi ne vienmēr bija neapšaubāmi. 104. elementa gadījumā darba grupa nolēma, ka Kredīts jāsadala padomju un amerikāņu zinātniekiem, kas Bērklija zinātniekiem nemaz nepatika.
1991. gadā Ghiorso un Seaborg no Bērklija komandas pat apgalvoja, ka Dubnas zinātnieku 104. elementa identifikācija bija nepārprotami nepareizi un vienā brīdī noliedza TDG secinājumu pamatotību, uzskatot tos par sliktu pakalpojumu sabiedrībai zinātnisks.
Nav brīnums, iekšā Deviņdesmito gadu sākumā jauno elementu nosaukumi joprojām nebija vienprātīgi.. Pēc tam notika sarunas, kurās piedalījās vācu, krievu un amerikāņu zinātnieki, kas izrādījās neapmierinātas. Tur 1992. gadā Vācijas laboratorija Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) ierosināja nosaukumus elementiem no 102. līdz 109., ieliekot elementam 104 meitnerium.
Tomēr, neskatoties uz to, ka saraksts tika slavēts, iesaistītie zinātnieki to nepieņēma. Lēmumu varēja pieņemt 1994. gadā Iupac Neorganisko savienojumu nomenklatūras komisijas (CNIC) konferences laikā. Tajā elementam 104 tika izvēlēts nosaukums dubnium, taču Amerikas Ķīmijas biedrība tajā pašā gadā elementam 104 pieņēma nosaukumu rutherfordium. 104. elements, diskreditācijas brīdī no amerikāņu puses, kuri apšaubīja IUPAC pilnvaras formalizēt jaunus vārdus.
tikai 1997. gadā, IUPAC vispārējā konferencē Ženēvā, tas ir elements 104 beidzot tika oficiāls kā rutherfordium, pēc tam, kad ACS piekāpās citu tuvumā esošo elementu nomenklatūrā.
Uz rutherfordium risināti vingrinājumi
jautājums 1
Rutherfordium ir sintētisks elements un viena no galvenajām grūtībām tā izpētē ir fakts, ka nav iespējams sintezēt lielus tā daudzumus.
Starp iespējamiem faktoriem, kas veicina šīs grūtības, mēs varam norādīt:
(A) Rutherfordium izotopu pussabrukšanas periods ir miljoniem gadu.
(B) Rutherfordium sadalās spontāni un ļoti ātri, neļaujot noteikt tā makroskopiskos daudzumus.
(C) Nav tehnoloģiju, kas spētu sintezēt ruterfordiju, jo to dati ir stingri teorētiski un bez zinātniska pamata.
(D) Ķīmijas likumi nosaka, ka nav iespējams sintezēt elementus, kuru atomu skaits pārsniedz Lawrence 103 atomu skaitu.
(E) Rutherfordium sintēzes laikā tās grupas vieglākie elementi ir ķīmiski prioritāri.
Atbildēt: burts B
Transaktinīdu elementi, piemēram, Rf, ir radioaktīvi un spontāni sadalās lielā ātrumā, jo to pussabrukšanas periods ir īss. Tādējādi eksperimenta beigās no sintētiskajām sugām ir palicis maz atomu.
2. jautājums
1964. gadā Dubnas pētnieki apgalvoja, ka ir sintezējuši ruterfordija izotopu-260 (Z = 104). Kāds ir neitronu skaits šī izotopa gadījumā?
(A) 104
(B) 260
(C) 151
(D) 156
(E) 161
Atbildēt: burts D
Skaits neitroni (n) var aprēķināt, izmantojot masas skaitli (A) un atomskaitli (Z), izmantojot šādu vienādojumu:
A = Z + n
Aizstājot, mums ir:
260 = 104 + n
n = 260–104
n = 156
attēlu kredīti
[1] rozā Abbas / shutterstock
Autors Stefano Araújo Novais
Ķīmijas skolotājs
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rutherfordio-rf.htm
