DE rutherfordium er et syntetisk grunnstoff med atomnummer 104, som tilhører gruppe 4 av Periodiske tabell, som er det første medlemmet av transaktinidserien. Den første oppdagelsen er fra 1964, i de berømte laboratoriene i byen Dubna. Som andre transaktinider, var det offisielle navnet på element 104 involvert i en konflikt mellom sovjeterne og amerikanerne, i et stykke fra den kalde krigen i kjemiens historie.
rutherfordiumet har ingen praktiske anvendelser, gitt at dens mest stabile isotop har omtrent to og en halv time med halvt liv. Imidlertid beviser studier i gassformige systemer og løsninger dens kjemiske likhet med de andre elementene i gruppe 4, som zirkonium og hafnium.
Les også: Seaborgium - syntetisk element oppkalt etter forskeren Glenn Seaborg
Sammendrag av Rutherfordium
- Det er et syntetisk kjemisk grunnstoff som ligger i gruppe 4 i det periodiske system.
- Det ble først syntetisert i 1964 ved Joint Institute for Nuclear Research i Dubna, Russland.
- Det er en radioaktivt elementmormor.
- Som andre transaktinider lider rutherfordium av lav stabilitet og det er vanskelig å syntetisere betydelige prøver for studier.
- Navnet ble offisielt først i 1997, etter flere år med strid mellom amerikanerne og sovjeterne.
Rutherfordium eiendommer
- Symbol: Rf
- atomnummer: 104
- atommasse: 267 c.u.s.
- Elektronisk konfigurasjon: [Rn] 7s2 5f14 6d2
- mest stabile isotop: 267Rf (2,5 ± 1,5 timers halveringstid)
- kjemisk serie: gruppe 4, transaktinider, supertunge elementer
Funksjoner av Rutherfordium
Som alle transaktinider, dvs. grunnstoffer like etter laurence (Lr), rutherfordium er et radioaktivt grunnstoff. Dens mest stabile isotop ble oppdaget i 2004 og dens halveringstid (tiden som kreves for mengden av radioisotop fall til det halve) er to og en halv time, med en feilmargin på halvannen time, mer eller mindre.
Den store vanskeligheten med å etablere de kjemiske egenskapene til rutherfordium og andre transaktinider er generelt det faktum at det er en lav produksjonshastighet, enten i mengde eller i hastighet. I disse grunnstoffene er det for eksempel svært vanlig å kjemisk vurdere kun en enkelt atom, som på en måte krever tilpasninger når det gjelder beregninger, siden de fleste ligningene er etablert for systemer med mer enn ett atom. Videre, ofte isotoper har svært kort halveringstid, noe som gjør mer dyptgående studier vanskelig eller til og med umulig.
I det spesifikke tilfellet med Rf har forskere allerede klart å bevise at dens oppførsel i flytende fase er lik oppførselen til andre elementer. lettere gruppe 4, zirkonium og hafnium, som ved dannelse av fluorider i løsning med påfølgende ekstraksjon i ionebytterharpikser. Denne oppførselen bidro til å stivne tilstedeværelsen av rutherfordium i gruppe 4 i det periodiske system.
Les også: Nye kjemiske elementer - de fire manglende elementene i den 7. perioden
Få Rutherfordium
Transaktinider trenger en stor infrastruktur for produksjonen. Alle er syntetisert med partikkelakseleratorer, der ioniske arter kolliderer med tunge grunnstoffer. Deteksjonen av disse elementene er heller ikke enkel og grei.
Når det dannes, begynner det radioaktive grunnstoffet i sin natur å forfalle og utvise utslipp, som alfa- og beta-partikler. Det er ofte nødvendig å vurdere radioaktivt forfall av atomet dannet eller til og med identifisere atomarter som kan oppstå fra disse kjernefysiske reaksjonene, som i et puslespill.
Legg dette til det faktum at halveringstidene til transaktinidisotoper ofte er korte, i størrelsesordenen sekunder, noe som gjør det bare mulig å oppnå en mengde i området noen få atomer eller til og med ett enkelt atom.
Når det gjelder Rf, involverte den første syntesen som ble rapportert for dette elementet kollisjon av plutonium isotoper, Pu, med ioner av neon isotop 22, Hu h.
Imidlertid kan andre isotoper av rutherfordium produseres ved å modifisere arten som vil kollidere. For eksempel kan isotop 261 produseres ved reaksjonen mellom oksygen-18 og curium-248, og produserer fem nøytroner.
Sjekk den ut på podcasten vår: Hvordan fungerer en partikkelakselerator?
Forholdsregler med Rutherfordium
Siden rutherfordium ikke engang kan produseres i betydelig skala, er risikoen forbundet med dette elementet knyttet til effekten av stråling. I et kontrollert laboratorium er imidlertid disse risikoene forutsett og dermed minimert.
Rutherfordiums historie
Alle transaktinider var involvert i et kappløp for oppdagelsen deres på 1960- og 1970-tallet. Denne episoden er rapportert som War of Transfers, en del av Kald krig i kjemiens historie. Til tross for at det ble kalt det, noe som antyder at tvistene skjedde over elementer etter fermium, et element atomnummer 100, elementene direkte involvert var 104 til 109, den nyoppdagede transaktinider.
Når det gjelder rutherfordium begynte tvisten i 1964., da sovjetiske forskere ved Joint Institute for Nuclear Research i byen Dubna Russland, rapporterte oppdagelsen av element 104 isotop 260 ved å bombardere plutonium-242 med ioner neon-22. Men Dubna-forskerne presenterte bare ett bevis, som var påvisningen av en isotop som spontant har forfalt, uten å tydelig identifisere massen og tidspunktet for halvt liv. Som et resultat ble funnet sett på med mistenksomhet.
Fem år senere, i 1969, ble et team av amerikanske forskere ved Lawrence Berkeley National Laboratory i Berkeley, California, ledet av Albert Ghiorso sa at han ga tilstrekkelig bevis for oppdagelsen av element 104 isotop 257 ved å kollidere californium-249 med karbon-12. De samme forskerne var senere i stand til å produsere isotopen 259 av element 104. I 1973 bekreftet forskere ved Oak Ridge National Laboratory uavhengig atomnummer 104 for masse 257 isotopen produsert ved Berkeley.
De påfølgende årene var av stor uenighet mellom forskerne i de to landene, inntil, i 1985, of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) og International Union of Pure and Applied Physics (IUAP) danne a blandet kommisjon av ni forskere, kalt Transfers Working Group (Transfermium Working Group eller TWG). TWG ble opprettet for å bestemme hvem som faktisk var ansvarlig for oppdagelsene av elementer fra 101 til 112.
Likevel var TWGs beslutninger ikke alltid uten tvil. Når det gjelder element 104, bestemte arbeidsgruppen at Kreditt bør deles mellom sovjetiske og amerikanske forskere, noe Berkeley-forskerne ikke likte i det hele tatt.
I 1991 hevdet Ghiorso og Seaborg, fra Berkeley-teamet, til og med at identifiseringen av element 104 av Dubna-forskerne var klart feil og på et tidspunkt benektet gyldigheten av TWGs konklusjoner, og betraktet dem som en bjørnetjeneste for samfunnet vitenskapelig.
Ikke rart, i På begynnelsen av 1990-tallet var det fortsatt ikke enighet om navnene på de nye elementene.. Det var da forhandlinger med tyske, russiske og amerikanske forskere, som viste seg å være frustrerte. Der, i 1992, foreslo det tyske laboratoriet Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) navn på elementene 102 til 109, og satte meitnerium for element 104.
Likevel ble listen, til tross for ros, ikke akseptert av de involverte forskerne. Avgjørelsen kunne tas i 1994, under konferansen Iupac Inorganic Compound Nomenclature Commission (CNIC). I den ble navnet dubnium valgt for element 104, men American Chemical Society vedtok samme år navnet rutherfordium for elementet 104. element 104, i et øyeblikk av miskreditt fra amerikanernes side, som kom til å stille spørsmål ved myndigheten til IUPAC til å formalisere nye navn.
først i 1997, på IUPACs generalkonferanse i Genève, er det element 104 ble endelig gjort offisielt som rutherfordium, etter at ACS ga etter i nomenklaturen til andre nærliggende elementer.
Øvelser løst på rutherfordium
Spørsmål 1
Rutherfordium er et syntetisk element, og en av hovedvanskene med å studere det er det faktum at det ikke er mulig å syntetisere store mengder av det.
Blant de mulige faktorene som bidrar til denne vanskeligheten, kan vi indikere:
(A) Rutherfordium har isotoper med lang halveringstid i størrelsesorden millioner av år.
(B) Rutherfordium forfaller spontant og veldig raskt, og forhindrer påvisning av dets makroskopiske mengder.
(C) Det er ingen teknologier som er i stand til å syntetisere rutherfordium, dataene deres er strengt teoretiske og uten vitenskapelig grunnlag.
(D) Kjemiens lover sier at det er umulig å syntetisere elementer hvis atomnummer overstiger Lawrence, 103.
(E) Under syntesen av rutherfordium blir lettere elementer i gruppen kjemisk prioritert.
Svare: bokstav B
Transaktinidelementer, som Rf, er radioaktive og henfaller spontant ved høy hastighet, siden halveringstiden deres er kort. På slutten av eksperimentet er det altså få atomer igjen av den syntetiske arten.
spørsmål 2
I 1964 hevdet forskere fra Dubna å ha syntetisert isotopen-260 av rutherfordium (Z = 104). Når det gjelder denne isotopen, hva er antallet nøytroner?
(A) 104
(B) 260
(C) 151
(D) 156
(E) 161
Svare: bokstav D
Antallet av nøytroner (n) kan beregnes ved å bruke massetallet (A) og atomnummeret (Z), gjennom følgende ligning:
A = Z + n
Ved å erstatte, har vi:
260 = 104 + n
n = 260 - 104
n = 156
bildekreditt
[1] roseed abbas / lukkerstokk
Av Stefano Araújo Novais
Kjemilærer
Kilde: Brasil skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rutherfordio-rf.htm