Bohrium (Bh): charakterystyka, otrzymywanie, historia

O bohr jest syntetycznym elementem grupy 7 Układ okresowy pierwiastków, o liczbie atomowej 107. Jego syntezę przypisuje się niemieckim laboratoriom Centrum Badań Ciężkich Jonów im. Helmholtza. (GSI), z miasta Darmstadio w Niemczech, a jego nazwa została nadana na cześć słynnego fizyka duński Niels Bohr.

Bohrium ma mało znaną chemię, ale już wiadomo, że zachowuje się jak lżejsze pierwiastki z grupy 7, ren oraz technet, w określonych sytuacjach. Ponieważ jego najstabilniejszy izotop ma zaledwie 17 sekund, a jego synteza jest bardzo skomplikowana, niewiele wiadomo na temat tego pierwiastka.

Zobacz też: Model atomowy Bohra — pierwszy model atomowy wykorzystujący koncepcje mechaniki kwantowej

Podsumowanie o bohrium

  • Jest to syntetyczny pierwiastek chemiczny znajdujący się w grupie 7 układu okresowego.

  • Został po raz pierwszy zsyntetyzowany w 1981 roku przez Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) w Darmstadium w Niemczech.

  • To jest pierwiastek radioaktywny.

  • Pod względem chemicznym spekuluje się, że jest podobny do drugiego elementy środki chemiczne najlżejszy ze swojej grupy, ren i technet.

  • Podobnie jak inne transaktynidy, charakteryzuje się niską stabilnością i trudnością w zsyntetyzowaniu własnych znacznych próbek do badań.

właściwości bohru

  • Symbol: BH

  • Liczba atomowa: 107

  • Masa atomowa: 264 j.m.

  • Elektroniczna Konfiguracja: [Rn] 7s2 5f14 6d5

  • Najbardziej stabilny izotop:267Bh (17 drugi okres półtrwania)

  • Seria chemiczna: Grupa 7, transaktyny, pierwiastki superciężkie

charakterystyka bohru

Bohrium, a także inne transaktyny (pierwiastki z Liczba atomowa większa niż 103), jest pierwiastkiem radioaktywnym. Znanych jest sześć izotopów tego pierwiastka, przy czym masa 267 jest najbardziej stabilna, z około 17 sekundami pół życia (czas potrzebny do zmniejszenia ilości pierwiastka o połowę).

Bohrium cierpi na ten sam problem, co inne transaktynidy: niska wydajność produkcji, zarówno pod względem ilości, jak i prędkości. W tych elementach tzw chemia tylko jednego atomu, co samo w sobie komplikuje eksperymenty, ponieważ konieczne są dostosowania w zakresie obliczeń.

Musimy pamiętać, że większość równań ustalana jest dla układów z co najmniej dwoma atomy. Dodaj to do faktu, że izotopy bohru mają krótki okres półtrwania, co uniemożliwia dalsze badania nad jego istotą.

Jako pierwiastek z grupy 7 oczekuje się, że bohr będzie miał zachowanie chemiczne podobne do z ren i Dtechnet, lżejsze elementy tej grupy. Na przykład stwierdzono, że bor tworzy tlenochlorki, BhO3Cl, a także ren i technet.

Przeczytaj też: Dubnium — kolejny syntetyczny pierwiastek promieniotwórczy o niskiej szybkości produkcji

Pozyskiwanie bohru

Chemia transaktynidów jest skomplikowana. Jako jeden z tych elementów bohr jestzsyntetyzowany z akceleratorami cząstek, w którym gatunki jonowe zderzają się z pierwiastkami ciężkimi. Jednak jego wykrycie (dowód) jest również kolejnym wyzwaniem.

Po uformowaniu pierwiastek promieniotwórczy zaczyna się rozpadać i wykazywać emisje alfa oraz emisje beta. W związku z tym należy ocenić rozpad radioaktywny utworzonego atomu, a nawet być w stanie zidentyfikować rodzaje atomów, które mogą powstać w wyniku tych reakcji jądrowych, jak w zagadce.

Kolejną przeszkodą jest okres półtrwania izotopów transaktynidów. Ponieważ są one zwykle krótkie, w zakresie sekund, zwykle otrzymuje się ilość w zakresie kilku atomów lub nawet pojedynczego atomu.

W przypadku bohru, jego najbardziej stabilny izotop, 267, został uzyskany poprzez bombardowanie berkelu-249 jonami neonu-22.

\({_97^{249}}Bk+{_10^{22}}Ne\rightarrow{_107^{267}}Bh+4{_0^1}n\)

Środki ostrożności z bohrem

Produkcja Bh na dużą skalę nie jest jeszcze możliwa. Więc, zagrożenia związane z tym pierwiastkiem są powiązane ze skutkami promieniowania. Jednak w kontrolowanym laboratorium ryzyko to jest przewidywane, a tym samym minimalizowane.

Wiedzieć więcej: Wanad — pierwiastek chemiczny, którego światowe rezerwy przekraczają 63 miliony ton

historia bohrium

Portret Nielsa Bohra na banknotach z Danii.
Bohrium honoruje jednego z największych naukowców w historii: Nielsa Bohra.

Transaktynidy są w centrum niespokojnego sporu, który miał miejsce w latach 1960-1970, podczas innego epizodu zimnej wojny, tzw. War of the Transfers: wyścig o syntezę pierwiastków o liczbie atomowej powyżej 103. W ten nieokiełznany spór zaangażowane były laboratoria: Połączony Instytut Badań Jądrowych w mieście Dubna w Rosji; Lawrence Berkeley National Laboratory w Berkeley, Kalifornia; oraz Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, lepiej tłumaczone jako Centrum Badań nad Ciężkimi Jonami im. Helmholtza) w Darmstadium w Niemczech.

Jednakże, w przypadku bohru spory były mniej intensywne. Na przykład w przypadku tego pierwiastka grupa naukowców z Berkeley nie była zaangażowana w odkrycie. Grupa Dubna, kierowana przez Jurija Oganessiana, nie była w stanie udowodnić syntezy pierwiastka 107.

W ten sposób tylko bohrium został wykryty i potwierdzony przez niemiecką grupę GSI, kierowany przez naukowców Petera Ambrüstera i Gottfrieda Münzenberga, w 1981 roku. Stosując technikę zimnej fuzji, opracowaną przez Oganessiana w latach 70., Naukowcom udało się wykryć rozpady względem izotopu 262 pierwiastka 107 poprzez następująca reakcja:

\({_83^{209}}Bi+{_24^{54}}Cr\rightarrow{_107^{262}}Bh+{_0^1}n\)

Imię Bohrian nawiązuje do historycznego duńskiego naukowca Nielsa Bohra. Początkowo Amerykanie poprosili, aby pierwiastek 107 miał nazwę Nielsbohrium, aby uniknąć silnego podobieństwa do pierwiastka boru.

Jednak w 1997 roku Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) oficjalnie nazwała pierwiastek 107 bohrium.

Rozwiązane ćwiczenia na bohrium

Pytanie 1

Bohrium to syntetyczny pierwiastek o liczbie atomowej 107. Jego najbardziej stabilny izotop ma liczbę atomową 267. Ile neutronów znajduje się w izotopie 267 Bh?

A) 107

B) 160

C) 162

D) 164

E) 267

Rezolucja:

Alternatywa B

Liczba neutrony można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

A = Z + n

gdzie A jest liczbą makaron atomowy, Z to liczba atomowa (liczbowo równa liczbie protonów), a n to liczba neutronów.

Zastępując wartości, mamy:

267 = 107 + n

n = 267 - 107

n = 160

pytanie 2

Okres półtrwania najbardziej stabilnego izotopu pierwiastka chemicznego bor (Bh, Z = 107) wynosi tylko 17 sekund. Jak długo w sekundach trwa, aby próbka tego izotopu Bh miała tylko 1/16 swojej początkowej masy?

A) 17 sekund

B) 34 sekundy

C) 51 sekund

D) 68 sekund

E) 85 sekund

Rezolucja:

Alternatywa B

W każdym okresie półtrwania masa izotopu Bh spada o połowę. Zakładając więc, że masa początkowa jest równa m:

  • Po okresie półtrwania (17 sekund) pozostała masa Bh wynosi m/2.

  • Po kolejnych 17 sekundach (w sumie 34 sekundach) masa staje się m/4.

  • Po 51 sekundach od rozpoczęcia eksperymentu masa staje się m/8.

W ten sposób 1/16 masy początkowej uzyskamy dopiero po 68 sekundach od rozpoczęcia eksperymentu.

Stefano Araújo Novais
Nauczyciel chemii

Przyjmij 8 nawyków, które wzmacniają i DUŻO zdrowia psychicznego

Wraz z wiekiem ważne jest, aby zaczął praktykować pewne nawyki i dbać o swoje zdrowie, aby zapobi...

read more

Dowiedz się teraz, jak zrobić to maślane ciastko z zaledwie 3 składników

Mąka, cukier i masło. Mieszając tylko te trzy składniki, które są obecne w większości brazylijski...

read more

10 łatwych i przydatnych wskazówek, jak zachować dobre zachowanie w małżeństwie

Ciekawe jest to, że goście potrafią docenić i uszanować ten wyjątkowy i ekscytujący moment w życi...

read more