DE nobelium, symbol Nei og atomnummer 102, er et kjemisk grunnstoff som tilhører aktinidgruppen i det periodiske system. Til tross for at det har 12 isotoper, en med en halveringstid på 58 minutter, finnes ikke nobelium i naturen, og blir syntetisert i laboratoriet. Selv om en metallisk prøve av No aldri har blitt produsert, er det kjent at dette elementet alltid har en ladning på +2 i løsning.
Nobelium, som hedrer svensken Alfred Nobel, er et element med en oppdagelseshistorie preget av motsetninger og konflikter. Inntil det ble gjort offisielt av Iupac, var dette elementet hovedpersonen i sammenstøt mellom amerikanske, russiske, britiske og svenske forskere, i en typisk episode av den kalde krigen i vitenskapens historie.
Vite mer: Laurentius - det kjemiske elementet oppkalt etter forskeren Ernest Orlando Lawrence
Sammendrag om Nobelium
Nobelium er et kjemisk grunnstoff som tilhører aktinidene til Periodiske tabell.
Den har 12 kjente isotoper, den 259Ikke den mest stabile.
I løsningen presenterer den oksidasjonsnummer lik +2.
Dens kjemiske oppførsel er nærmere den til jordalkalimetaller tyngre stoffer som strontium, barium og radium.
Det kan ikke finnes i naturen, så det er et syntetisk kjemisk element produsert i laboratoriet gjennom kjernefysiske fusjonsreaksjoner.
Den første oppdagelsen ble beskrevet av en gruppe forskere fra Stockholm, men flere motsetninger fikk Iupac til å anerkjenne russisk fortjeneste i oppdagelsen av element 102.
Nobeliums egenskaper
Symbol: På
Atomnummer: 102
Atommasse: 259 c.u.
Elektronisk konfigurasjon: [Rn] 7s2 5f14
Mest stabile isotop:259Nei (58 minutter fra halvt liv)
Kjemisk serie: aktinider
Funksjoner av Nobelium
Nobelium, symbol nr og atomnummer 102, er en element som tilhører aktinider. Gitt sin atomstruktur, har ikke nobelium tilstrekkelig stabile isotoper til å bli oppdaget i naturlige kilder, tross alt, av de 12 kjente isotoper, er den med lengst halveringstid (tiden det tar før mengden av prøven faller med det halve) De 259Nei (med 58 minutter), etterfulgt av 255Nei (med 3,1 minutter).
Derfor, for å studere nobelium, er det nødvendig å produsere det i laboratoriet ved å bruke partikkelakseleratorer for at kjernefusjonsreaksjoner skal oppstå, noe som karakteriserer det som en syntetisk kjemisk element. 255-isotopen er til og med den mest brukte i kjemiske studier, og presenterer, blant alle isotopene, den høyeste produksjonshastigheten.
Til tross for å være ansett som en metall, en metallisk prøve av grunnstoffet nobelium har aldri blitt produsert. Imidlertid er dens kjemi i løsning mer diskutert: selv om de andre aktinidene har en ladning på +3 i vandig løsning, nobelium presenterer +2-oksidasjonstilstanden som den mest stabile.
Denne eiendommen ble spådd i 1949 av Glenn Seaborg, siden, med elektronisk distribusjon slutter på 5f14 7s2, ville det være mer interessant for nobelium å miste bare to elektroner og beholde 5f-underskallet14 fylt.
I 1968 ble det utført rundt 600 eksperimenter der 50 000 atomer av 255De var ikke hovedpersonene, og hadde som mål å gjøre nedbøren deres i noen forbindelser. Resultatene viste at No hadde kjemisk oppførsel nærmere jordalkalimetaller (strontium, barium og radio) enn de trivalente aktinidene, noe som bekrefter at 2+-ionet av No ville være den mest stabile arten for dette elementet.
Å få Nobelium
Nobelium finnes ikke i naturen, og krever produksjon i laboratoriet. isotopen 255Nei, den mest brukte i kjemiske studier, Det kan fås gjennom reaksjon av Fusjon kjernefysisk via bombing av 249Jfr for ioner av 12Ç.
\({_6^{12}}C+\frac{249}{98}Cf\frac{255}{102}Nei+{_2^4}\alpha+2{_0^1}n\)
Gjennomsnittlig utbytte er ca 1200 atomer etter 10 minutters eksperiment. Det produserte nobeliumet kan separeres fra andre aktinider, som ved en tilfeldighet kan fremstilles i prosessen ved hjelp av kolonnekromatografi.
Les også: Teneso - et annet syntetisk kjemisk element oppnådd gjennom kjernefysisk fusjon
Nobeliums historie
Nobelium, til tross for at det ikke har mange praktiske funksjoner for oss i hverdagen, var hovedpersonen i et stort sammenstøt mellom forskere om oppdagelsen. Det var begynnelsen på en typisk episode av Kald krig i vitenskapens historie og gir Periodiske tabell, som senere utviklet seg til overføringskrigen.
Frem til da var syntesen av supertunge elementer dominert av forskeren Glenn Seaborg og hans team av kjernefysikere og kjemikere i California. Imidlertid, i 1957, en gruppe forskere hevdet å ha produsert to isotoper av element 102 ved å bombardere curium atomer (244cm) med ioner av 13Ç. Denne gruppen besto av svenske, britiske og amerikanske forskere fra Nobelinstituttet for fysikk i Stockholm.
Derfra annonserte Stockholm-fysikere det nye transuraniske elementet med symbolet Nei, gittham navnet Nobelium, til ære for arven etter Alfred Nobel. Oppdagelsen ble mye omtalt av pressen på den tiden, inkludert de berømte avisene. Svenska Dagbladet, fra Sverige, og Vergen, fra England.
Det var imidlertid noe utover den vitenskapelige interessen bak oppdagelsen, som man kan se i ordene til den engelske vitenskapsmannen John Milsted, som jobbet i Stockholm-gruppen: "dette er det første transuraniske elementet som ble oppdaget på europeisk jord og det første som ble skapt gjennom en innsats Internasjonal". Det er tydelig at forskeren i den kalde krigens klima refererte til de sovjetiske forskerne fra Dubna, en russisk by.
Imidlertid senere oppdagelsen av det svensk-britisk-amerikanske teamet viste seg utilstrekkelig, og tillater dermed mistillit til rivaliserende laboratorier, både sovjetiske og amerikanere, noe som fikk dem til å ta ansvar for den sanne oppdagelsen av element 102.
Berkeley-amerikanerne, ledet av Glenn Seaborg og Albert Ghiorso, antok først det Stockholm-artikler ville være korrekte, tross alt ble de publisert i det respekterte vitenskapelige tidsskriftet Den fysiske gjennomgangen. Imidlertid var det ikke på noe tidspunkt mulig å reprodusere forsøkene som ble utført i Stockholm.
Ironisk nok foreslo den amerikanske gruppen til og med navnet nobelievium (løst oversatt til "Jeg tror ikke") som noe mer egnet til element 102. I 1958 annonserte Ghiorso, Seaborg, sammen med forskerne Torbjorn Sikkeland og John Walton produksjonen av isotopen 254Ikke gjennom bombeflyet 246cm per ioner av 12C, og ber dermed om bekreftelse for oppdagelsen av element 102.
Stockholm-gruppen innrømmet at resultatene oppnådd på Berkeley reiste noen tvil om deres egne resultater, men at en ny analyse og tolkning i 1959 viste at tvilen kun var tilsynelatende.
Dessuten, Stockholm-gruppens resultater kunne ikke reproduseres av den sovjetiske vitenskapsmannen Georgii Flerov og hans samarbeidspartnere ved Moskva Kurchatov-instituttet i Dubna. Russiske forskere trodde ikke på de i Stockholm, bortsett fra at de amerikanske eksperimentene bare var en indikasjon på element 102.
Russerne hadde allerede syntetisert element 102, i 1957 og 1958, ved å bombe 241Pu med ioner av 16O, uten nødvendigvis å oppnå anerkjennelse for oppdagelsen. Senere eksperimenter, som varte til 1966, ga imidlertid mer overbevisende bevis for eksistensen av isotoper av dette elementet. Derfra påpekte Flerov inkonsekvenser i Berkeleys verk og hevdet at Nobelium ble oppdaget i Dubna, i eksperimenter som fant sted mellom 1963 og 1966.
Til tross for mange sammenstøt mellom russisk og amerikansk side, foreslo ikke Dubna-gruppen et annet navn for Nobelium, selv om amerikanerne ønsket det slik, da det ville være interessant å velge et navn som bedre reflekterer oppdagelsen deres.
Likevel gjorde International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), i 1961, offisiell inntreden av element 102 med navnet nobelium, men uten å sitere noen isotop eller atommasse, et tegn på usikkerheten til æra. Uansett, dette tillot populariseringen av nobelium i bøker og periodiske tabeller, og derfor ga amerikanerne opp å gi grunnstoffet et nytt navn.
Russerne, som nektet å kalle det nye grunnstoffet nobelium, foreslo navnet joliotium, symbol Jl, i referanse til den franske fysikeren og nobelprisvinneren Frédéric Joliot-Curie (gift med Irène Joliot-Curie, datter av Marie Curie og Pierre Curie). I USSR var navnet joliotium en favoritt, med tanke på at Frédéric Joliot-Curie var en troende kommunist.
På slutten av 1990-tallet løste IUPAC problemet med å navngi supertunge elementer, og vurderte Dubna-gruppen for å være ansvarlig for å produsere element 102. Imidlertid var navnet som ble adoptert nobelium, med symbol nr.
Løste øvelser på Nobelium
Spørsmål 1
Nobelium, atomnummer 102, har 12 isotoper. Blant dem er den mest stabile isotopen 259Nei, med en halveringstid på 58 minutter. Hvis du forestiller deg en prosess med syntese av denne isotopen, hvor mange minutter vil det ta før massen forfaller til en åttendedel av den opprinnelige massen?
A) 58 minutter
B) 116 minutter
C) 174 minutter
D) 232 minutter
E) 290 minutter
Vedtak:
Alternativ C
Halveringstid er tiden det tar før mengden av prøven halveres. Etter 58 minutter, massen av isotopen 259Den faller ikke med halvparten, og er ½ av den opprinnelige massen. Etter ytterligere 58 minutter, massen av isotopen 259Den faller ikke til det halve igjen, og er ¼ av den opprinnelige massen.
Således, over 58 minutter (totalt tre halveringstider), massen av 259Den faller ikke tilbake til halvparten, og er 1/8 av dens opprinnelige masse. Så den totale tiden er 3 x 58 = 174 minutter.
spørsmål 2
Selv om det ikke er den mest stabile, er isotopen 255 av Nobelium (Z = 102) den mest brukte og produserte i laboratorier. Hvor mange nøytroner har isotopen 255Eier du ikke?
A) 255
B) 102
C) 357
D) 153
E) 156
Vedtak:
Alternativ D
Antallet av nøytroner av Nei kan beregnes som:
A = Z + n
hvor A er antallet pasta atomisk, Z er antallet protoner (eller atomnummer) og n er antall nøytroner. Ved å erstatte verdiene har vi:
255 = 102 + n
n = 255 - 102
n = 153
Av Stefano Araújo Novais
Kjemilærer
