THE Laurentijs ir ķīmiskais elements atomskaitlis Periodiskās tabulas 113. Tā kā tas ir diezgan nestabils, to nav iespējams iegūt no dabīgiem avotiem, jo tas ir nepieciešams sintezēt laboratorijā. Tā ražošana notiek saplūšanas reakcijās starp paātrinātu jonu un citu smagāku atomu. Laurentium īpašībās ievērojamas ir tā oksidācijas pakāpe, kas vienāda ar +3 ūdens šķīdumos, un fakts, ka tas pabeidz savu darbību. elektroniskā izplatīšana 7s2 5f14 7p1, nevis 7s2 5f14 6.d1.
Laurentium pirmo reizi tika ražots 1961. gadā Bērklija laboratorijās Kalifornijā, ASV. Pēc tam tā struktūra un citi izotopi tika noskaidroti sadarbībā ar Apvienoto kodolpētījumu institūtu Dubnas pilsētā, Krievijā.
Tās nosaukums attiecas uz zinātnieku Ernestu Orlando Lorensu, ciklotrona daļiņu paātrinātāja radītāju. Polemika par Laurenciju ir par viņa stāvokli Periodiskā tabula. Daži apgalvo, ka tai vajadzētu būt 3. grupā, savukārt citi zinātnieki apgalvo, ka tam nevajadzētu būt.
Skatīt arī: Dubnijs — sintētiskais elements, kas nosaukts Krievijas pilsētas Dubnas vārdā
Kopsavilkums par Laurentiusu
Laurentijs ir pēdējais aktinīds periodiskajā tabulā.
Tas ir dabā neatrodams ķīmisks elements, kas jāražo laboratorijā, tas ir, tas ir sintētisks ķīmiskais elements.
Visstabilākais Laurentija izotops ir 262lr, ar laiku Pus dzīve no 3,6 stundām.
Neskatoties uz to, ka a metāls, tā metāliskā forma nekad nav iegūta laboratorijā.
To ražo saplūšanas reakcijās, izmantojot a Daļiņu paātrinātājs.
Tas tika atklāts 1961. gadā Bērklijas laboratorijās Kalifornijā, ASV.
Tās nosaukums attiecas uz zinātnieku Ernestu Orlando Lorensu, ciklotrona daļiņu paātrinātāja radītāju.
Lorensa īpašības
Simbols: lr
Atomu skaits: 103
Atomu masa: 262 c.u.
Elektroniskā konfigurācija: [Rn] 7s2 5f14 7p1
Stabilākais izotops: 262Lr (3,6 stundu pusperiods)
Ķīmiskā sērija: 3. grupa, f-bloka elementi, aktinīdi, metāls, supersmagie elementi
Laurentius iezīmes
Laurentijs, simbols Lr un atomskaitlis 103, ir a metāls, kas pieder aktinīdu grupai. Tādi elementi kā Laurentijs lielā protonu un neitronu skaita dēļ kodolā ir nestabili, kas nozīmē, ka kodola atgrūdošie spēki pārvar pievilcīgos spēkus.
Šī iemesla dēļ neviens no 12 zināmajiem laurensa izotopiem nav stabils, un masai 262 ir garākais pussabrukšanas periods: 3,6 stundas. Šāda nestabilitāte neļauj iegūt lauru no dabīgiem avotiem, tāpēc nepieciešams to sintezēt laboratorijā jāpēta un jāpiemēro.
Neskatoties uz to, ka tas ir metāls, laurensa metālisks paraugs nekad netika iegūts. Taču risinājumā pētījumi ar šo elementu ir pavirzījušies uz priekšu, un jau ir pierādīts, ka tā stāvoklis ir oksidēšanās stabilāks ir +3, tāpat kā pārējie aktinīdi. Šie dati pat sakrīt ar prognozēm Glens Sīborgs, 1949. gadā, par 103. elementu.
Laurencija ķīmija tomēr ir visai savdabīga. Piemēram, bija paredzēts, ka tā elektroniskā izplatīšana beigsies pēc 7 sekundēm2 5f14 6.d1tomēr tiek novērots, ka tā konfigurācija beidzas ar 7 s2 5f14 7p1.
Tās ir sekas tam, ko mēs zinām kā relatīvistisks efekts, atšķirība no novērotā un tā, kas tika gaidīts relativitātes dēļ. Izvērtējot šādu elektronisko sadalījumu, redzams, ka Laurentium 7p apakšlīmenis ir stabilāks par 6d līmeni.
Tas viss sarežģī un ievērojami pastiprina vienprātības trūkums ieslēgts The novads kuras The elements ietilpst periodiskajā tabulā. Tas ir tāpēc, ka daži pētnieki aizstāv, ka viņš ir 3. grupā, zemāk skandijs, itrijs un lutecijs, jo ķīmiskā līdzība ar tiem, pamatojoties uz datiem par Lr3+.
Citi apgalvo, ka Laurentium un Lutetium, jo tiem ir pilnīgs f apakšlīmenis, nedrīkst būt zemāks par itrijs, bet lantāns (sestais periods) un aktīnijs (septītais periods), jo tiem nav f apakšlīmeņa ar elektroni.
Lai atrisinātu šo problēmu, Iupac 2015. gada decembrī izveidoja izpētes grupu, lai noteiktu periodiskās tabulas 3. grupas uzbūvi. Saskaņā ar iestādes sniegto informāciju, darbs beidzās 2021. gada pēdējā dienā, un pēdējais atjauninājums ir 2021. gada aprīlī. Tajā pētījuma grupa secināja, ka nav objektīva veida, kā šo jautājumu spriest, un Iupac ir svarīgi izteikties un noteikt noteikumu vai konvenciju.
Autorus vairāk iepriecina lutēcija un laurensa iekļaušana 3. grupā, elementu izvietošana augošā secībā pēc atomu skaita, papildus tam, lai izvairītos no d-bloka sadalīšanas, ja tas ir attēlots ar 32 kolonnām (versija, kurā lantanīdu un aktinīdu sērija ir iekļauts).
Laurentiusa iegūšana
Kā sintētisks elements, The iegūšana Laurentiusa darbs notiek laboratorijā ar daļiņu paātrinātājiem. Supersmagos elementus parasti iegūst divos veidos: saplūšanas reakcijās vai cita, vēl smagāka elementa radioaktīvai sabrukšanas rezultātā. Visbiežāk izmantoto laurensa izotopu 256 un 260 gadījumā to iegūšanas veidi ir Kodolsintēze, tas ir, divi vieglāki kodoli saplūst laurencē.
Laurentium-256 gadījumā joni no 11B saduras ar atomiem 249Skat., veidojot laurensu un vēl četrus neitronus atbilstoši reakcijai:
\(\frac{249}{48}Cf+\frac{11}{5}B\rightarrow \frac{256}{103}Lr+4{_0^1}n\)
Līdzīgā veidā, 260Lr var iegūt, sapludinot jonus 18O, paātrināts mērķa virzienā 249Bk, kam kā blakusprodukti ir alfa daļiņa un vēl trīs neitroni:
\(\frac{249}{97}Cf+{\frac{18}{8}}O\frac{260}{103}Lr+{_2^4}\alpha+3{_0^1}n\)
Apskatiet mūsu podkāstu: Daļiņu paātrinātājs: kas tas ir un kā tas darbojas?
Piesardzības pasākumi ar Lorensu
Laiks, kad tika sintezēts lielākais laurensa daudzums, bija 20. gadsimta 70. gados, kad izpētei tika saražoti 1500 tā atomi. Tas nozīmē, ka elements, neskatoties uz to, ka tas ir radioaktīvs, ir minimāls risks nedrīkst ražot lielā apjomā. Turklāt kontrolētā laboratorijā šie riski tiek prognozēti un tādējādi praktiski kontrolēti.
Laurensa stāsts
![Ieeja Ernesta Orlando Lorensa Bērklija Nacionālajā laboratorijā, laboratorijā, kas pirmo reizi ražoja Laurentium. [1]](/f/0e95834023b972833255f0ca3cce734f.jpg)
103. elements Pirmo reizi tas tika ražots 1961. gadāASV zinātnieki Alberta Giorso vadībā no Lorensa Bērklija Nacionālās laboratorijas. Šajā gadījumā vairāki kalifornija izotopi, Cf, tika bombardēti ar joniem bors, gan ar masu 10, gan ar masu 11. Alfa daļiņu detektori norādīja uz jaunu astoņu sekunžu pussabrukšanas periodu, ko zinātnieki attiecināja uz elementu 103.
Neskatoties uz alfa emisiju, īsais pussabrukšanas periods apgrūtināja elementa identificēšanu. Turklāt, tā kā mērķis sastāvēja no kalifornija izotopu maisījuma, kuru masas svārstījās no 249 līdz 252, iegūtā elementa 103 masas identifikācija arī kļuva neskaidra. Tika spekulēts, ka tika ražoti elementa 103 izotopi ar masu no 255 līdz 259, kur 257 ir vislielākā raža.
1965. gadā Dubnas (Krievijas) Apvienotā kodolpētniecības institūta zinātnieki reaģēja. 18vai ar atomiem 243Am, ražo arī trīs elementa 103 izotopus, taču ar dažiem konfliktiem un atšķirībām no iepriekš iegūtajiem Bērklijā.
Tomēr jaunie Bērklija laboratoriju eksperimenti reaģēja ar joniem 14Huh 15Nē ar 248cm un joni 11B un 10B ar 249Sal., tātad, 1971. gadā izdevās pierādīt labu daļu no 60. gados iegūtajiem rezultātiem un viņi arī secināja, ka pirmais 103. elementa sintezētais izotops bija 258. masas izotops.
Elementa 103 nosaukums Laurentius veido a atsauce uz zinātnieku Ernestu Orlando Lorensu, ciklotrona daļiņu paātrinātāja izgudrotājs, un to sniedza Bērklija pētnieki. Sākotnēji viņi joprojām piedāvāja simbolu Lw, bet 1971. gadā Iupac, neskatoties uz to, ka oficiāli padarīja nosaukumu laurencio, nomainīja simbolu uz Lr.
Taču 1992. gadā Iupac Transfers darba grupas darbā tika atkārtoti novērtēts Dubnas un Bērklija grupu darbs pie 103. elementa. Rezultātā 1997. gadā viņi noteica, ka nopelni par 103. elementa atklāšanu jāsadala starp amerikāņiem un krieviem. Tomēr vārdu galu galā pieņēma abas puses, paliekot nemainīgam.
Uz Laurentiusa atrisinātie vingrinājumi
jautājums 1
Laurentijs, simbols Lr un atomskaitlis 103, dabā nav atrodams, tāpēc tas ir jāražo laboratorijā. Tā stabilākā izotopa masas skaitlis ir 262. Cik neitronu ir Lr izotopā 262?
A) 103
B) 262
C) 159
D) 365
E) 161
Izšķirtspēja:
Alternatīva C
Neitronu skaitu var aprēķināt pēc šādas formulas:
A = Z + n
Kur A ir masas skaitlis, Z ir atomskaitlis (skaitliski vienāds ar protonu skaitu) un n ir neitronu skaits.
Aizstājot vērtības, mums ir:
262 = 103 + n
n = 262–103
n = 159
2. jautājums
Ķīmiskā elementa Laurentium (Lr, Z = 103) stabilākā izotopa pussabrukšanas periods ir 3,6 stundas. Cik ilgs laiks stundās ir nepieciešams, lai šī izotopa masa būtu 1/8 no tā sākotnējās masas?
A) 3,6 stundas
B) 7,2 stundas
C) 10,8 stundas
D) 14,4 stundas
E) 18,0 stundas
Izšķirtspēja:
Alternatīva C
Katrā pussabrukšanas periodā Lr daudzums samazinās uz pusi. Tādējādi mēs pieņemam, ka sākotnējā masa ir vienāda ar m. Pēc pussabrukšanas perioda (3,6 stundas) atlikušā Lr masa ir puse, tas ir, m/2. Vēl pēc 3,6 stundām (kopā 7,2 stundas) masa kļūst m/4. Tagad ar vēl 3,6 stundām (kopā 10,8 stundas) masa (kas ir m/4) atkal samazinās uz pusi, padarot to m/8, t.i., 1/8 no sākotnējās masas.
attēla kredīts
[1] DJSinop / shutterstock
Autors Stefano Araújo Novais
Ķīmijas skolotājs
