DE nobelium, symbool Nee en atoomnummer 102, is een chemisch element dat behoort tot de actinidegroep van het periodiek systeem. Ondanks dat het 12 isotopen heeft, waarvan één met een halfwaardetijd van 58 minuten, wordt nobelium niet in de natuur gevonden, maar wordt het in het laboratorium gesynthetiseerd. Hoewel er nooit een metaalmonster van No is geproduceerd, is het bekend dat dit element in oplossing altijd een lading van +2 heeft.
Het Nobelium, dat de Zweed eert Alfred nobel, is een element met een ontdekkingsgeschiedenis die wordt gekenmerkt door tegenstrijdigheden en conflicten. Totdat het officieel werd gemaakt door Iupac, was dit element de hoofdrolspeler in botsingen tussen Amerikaanse, Russische, Britse en Zweedse wetenschappers, in een typische episode van de Koude Oorlog in de geschiedenis van de wetenschap.
Meer weten: Laurentius - het chemische element genoemd naar wetenschapper Ernest Orlando Lawrence
Samenvatting over Nobelium
Nobelium is een chemisch element dat behoort tot de actiniden van Periodiek systeem.
Het heeft 12 bekende isotopen, de 259Niet de meest stabiele.
In oplossing presenteert het oxidatie nummer gelijk aan +2.
Zijn chemisch gedrag is dichter bij dat van aardalkalimetalen zwaardere stoffen zoals strontium, barium en radium.
Het kan niet in de natuur worden gevonden, dus het is een synthetisch chemisch element dat in het laboratorium wordt geproduceerd door middel van kernfusiereacties.
De eerste ontdekking werd beschreven door een groep wetenschappers uit Stockholm, maar door verschillende tegenstrijdigheden erkende Iupac de Russische verdienste bij de ontdekking van element 102.
Nobelium eigenschappen
Symbool: Bij de
Atoom nummer: 102
Atoom massa: 259 cu
Elektronische configuratie: [Rn] 7s2 5f14
Meest stabiele isotoop:259Nee (58 minuten vanaf halveringstijd)
Chemische reeks: actiniden
Kenmerken van Nobelium
Nobelium, symbool nr en atoomnummer 102, is a element dat tot actiniden behoort. Gezien zijn atomaire structuur heeft nobelium niet voldoende stabiele isotopen om in natuurlijke bronnen te worden gedetecteerd, van de 12 bekende isotopen is immers degene met de langste halfwaardetijd (de tijd die nodig is om de hoeveelheid monster te halveren) De 259Nee (met 58 minuten), gevolgd door 255Nee (met 3,1 minuten).
Om nobelium te bestuderen, is het daarom noodzakelijk om het in het laboratorium te produceren, met behulp van deeltjesversnellers om kernfusiereacties te laten plaatsvinden, wat het kenmerkt als een synthetisch chemisch element. De isotoop 255 wordt zelfs het meest gebruikt in chemische studies, met de hoogste productiesnelheid van alle isotopen.
Ondanks dat het wordt beschouwd als een metaal, is er nooit een metaalmonster van het element nobelium geproduceerd. De chemie ervan in oplossing wordt echter meer besproken: hoewel de andere actiniden een lading van +3 hebben in waterige oplossing, nobelium presenteert de +2 oxidatietoestand als de meest stabiele.
Deze eigenschap werd voorspeld in 1949 door Glenn Seaborg, aangezien, met de elektronische distributie eindigend op 5f14 7s2, zou het voor nobelium interessanter zijn om slechts twee elektronen te verliezen en de 5f-subschil te behouden14 gevuld.
In 1968 werden ongeveer 600 experimenten uitgevoerd waarbij 50.000 atomen van 255Ze waren niet de hoofdrolspelers, met als doel hun neerslag in sommige verbindingen te maken. De resultaten toonden aan dat No had chemisch gedrag dichter bij aardalkalimetalen (strontium, barium en radio-) dan de driewaardige actiniden, wat bevestigt dat het 2+ ion van No de meest stabiele soort voor dit element zou zijn.
Het Nobelium behalen
Nobelium wordt niet in de natuur gevonden en moet in het laboratorium worden geproduceerd. de isotoop 255Nee, het meest gebruikt in chemische studies, Het kan worden verkregen door het reactie van Fusie nucleair via het bombarderen van de 249Zie voor ionen van 12C.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}Nee+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
De gemiddelde opbrengst is ongeveer 1200 atomen na 10 minuten experimenteren. Het geproduceerde nobelium kan worden gescheiden van andere actiniden, die bij toeval door middel van kolomchromatografie kunnen worden geproduceerd.
Lees ook: Tenesso — een ander synthetisch chemisch element verkregen door kernfusie
Geschiedenis van Nobelium
Nobelium, ondanks dat het niet veel praktische kenmerken voor ons had in het dagelijks leven, was de hoofdrolspeler van een grote botsing tussen wetenschappers over de ontdekking ervan. Het was het begin van een typische aflevering van Koude Oorlog in de geschiedenis van de wetenschap en geeft Periodiek systeem, die later uitgroeide tot de Oorlog van de Overdrachten.
Tot dan toe werd de synthese van superzware elementen gedomineerd door wetenschapper Glenn Seaborg en zijn team van kernfysici en chemici in Californië. Echter, in 1957, een groep wetenschappers beweerde twee isotopen van element 102. te hebben geproduceerd door curiumatomen te bombarderen (244cm) met ionen van 13C. Deze groep bestond uit Zweedse, Britse en Amerikaanse wetenschappers van het Nobel Institute for Physics in Stockholm.
Van daaruit kondigden natuurkundigen uit Stockholm het nieuwe transurane element aan met symbool Nee, toegekendhem de naam Nobelium, ter ere van de erfenis van Alfred Nobel. De ontdekking werd destijds breed uitgemeten door de pers, waaronder de bekende kranten. Svenska Dagbladet, uit Zweden, en de bewaker, uit Engeland.
Er was echter iets buiten het wetenschappelijke belang achter de ontdekking, zoals blijkt uit de woorden van de Engelse wetenschapper John Milsted, die werkte in de Stockholm-groep: “dit is het eerste transurane element dat op Europese bodem is ontdekt en het eerste dat is gecreëerd door een inspanning Internationale". Het is duidelijk dat de wetenschapper in het klimaat van de Koude Oorlog verwees naar de Sovjetwetenschappers uit Dubna, een Russische stad.
Maar later de ontdekking van het Zweeds-Brits-Amerikaanse team liet zich zien ontoereikend, waardoor het wantrouwen van rivaliserende laboratoria, zowel Sovjet- als Amerikanen, waardoor ze de verantwoordelijkheid opeisen voor de echte ontdekking van de... onderdeel 102.
De Berkeley-Amerikanen, onder leiding van Glenn Seaborg en Albert Ghiorso, gingen er aanvankelijk van uit dat: Stockholm-papers zouden gelijk hebben, ze zijn tenslotte gepubliceerd in het gerespecteerde wetenschappelijke tijdschrift De fysieke beoordeling. Het was echter op geen enkel moment mogelijk om de experimenten die in Stockholm werden uitgevoerd, te reproduceren.
Ironisch genoeg stelde de Amerikaanse groep zelfs de naam voor nobelievium (vrij vertaald naar "Ik geloof niet") als iets dat meer geschikt is voor element 102. In 1958 kondigden Ghiorso, Seaborg, samen met wetenschappers Torbjorn Sikkelland en John Walton, de productie aan van de isotoop 254Niet door de bommenwerper van de 246cm per ionen van 12C, en daarmee om bevestiging te vragen voor de ontdekking van element 102.
De Stockholm-groep gaf toe dat de in Berkeley verkregen resultaten twijfels deden rijzen over hun eigen resultaten, maar dat uit een nieuwe analyse en interpretatie in 1959 bleek dat de twijfel slechts klaarblijkelijk.
Verder, Groepsresultaten in Stockholm konden niet worden gereproduceerd door Sovjetwetenschapper Georgii Flerov en zijn medewerkers aan het Moskouse Kurchatov Instituut in Dubna. Russische wetenschappers geloofden die in Stockholm niet, behalve dat de Amerikaanse experimenten slechts een indicatie waren van element 102.
De Russen hadden element 102 al gesynthetiseerd, in 1957 en 1958, door bombardementen 241Pu met ionen van 16O, zonder noodzakelijkerwijs erkenning te krijgen voor de ontdekking. Latere experimenten, die tot 1966 duurden, leverden echter overtuigender bewijs voor het bestaan van isotopen van dit element. Van daaruit wees Flerov op inconsistenties in de werken van Berkeley en beweerde dat het Nobelium werd ontdekt in Dubna, in experimenten die plaatsvonden tussen 1963 en 1966.
Ondanks vele botsingen tussen de Russische en Amerikaanse zijde, suggereerde de Dubna-groep geen andere naam voor Nobelium, hoewel de Amerikanen het zo wilden, omdat het interessant zou zijn om een naam te kiezen die hun ontdekking beter zou weerspiegelen.
Toch maakte de International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), in 1961, de intrede van de element 102 met de naam nobelium, maar zonder enige isotoop of atoommassa te noemen, een teken van de onzekerheden van de tijdperk. Hoe dan ook, hierdoor kon nobelium populair worden in boeken en periodieke tabellen, en dus gaven de Amerikanen het element een nieuwe naam op.
De Russen, die weigerden het nieuwe element nobelium te noemen, stelden de naam joliotium, symbool Jl, voor in verwijzing naar de Franse natuurkundige en Nobelprijswinnaar Frédéric Joliot-Curie (getrouwd met Irène Joliot-Curie, dochter van Marie Curie en Pierre Curie). In de USSR was de naam joliotium favoriet, aangezien Frédéric Joliot-Curie een vrome communist was.
Eind jaren negentig loste IUPAC de kwestie van het benoemen van superzware elementen op, aangezien de Dubna-groep verantwoordelijk was voor de productie van element 102. De aangenomen naam was echter nobelium, met symbool nr.
Opgeloste oefeningen op Nobelium
vraag 1
Nobelium, atoomnummer 102, heeft 12 isotopen. Onder hen is de meest stabiele isotoop 259Nee, met een halfwaardetijd van 58 minuten. Stel je een proces van synthese van deze isotoop voor, hoeveel minuten zou het duren voordat zijn massa zou vervallen tot een achtste van de oorspronkelijke massa?
A) 58 minuten
B) 116 minuten
C) 174 minuten
D) 232 minuten
E) 290 minuten
Oplossing:
alternatief C
Halfwaardetijd is de tijd die nodig is om de hoeveelheid van het monster te halveren. Na 58 minuten is de massa van de isotoop 259Het valt niet met de helft, zijnde ½ van de initiële massa. Na nog eens 58 minuten is de massa van de isotoop 259Het valt niet opnieuw met de helft, zijnde ¼ van de initiële massa.
Dus meer dan 58 minuten (totaal drie halfwaardetijden), de massa van de 259Het valt niet opnieuw met de helft, zijnde 1/8 van zijn oorspronkelijke massa. De totale tijd is dus 3 x 58 = 174 minuten.
vraag 2
Hoewel niet de meest stabiele, wordt de isotoop 255 van Nobelium (Z = 102) het meest gebruikt en geproduceerd in laboratoria. Hoeveel neutronen heeft de isotoop? 255Niet in bezit?
A) 255
B) 102
C) 357
D) 153
E) 156
Oplossing:
alternatief D
Het aantal neutronen van Nee kan worden berekend als:
A = Z + n
waarbij A het aantal is van pasta atomair, Z is het aantal protonen (of atoomnummer) en n is het aantal neutronen. Als we de waarden substitueren, hebben we:
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
Door Stefano Araújo Novais
Scheikundeleraar
