НАШИ Лаврентий является химическим элементом атомный номер 113 Периодической таблицы. Поскольку он довольно нестабилен, его невозможно получить из природных источников, необходимо синтезировать в лаборатории. Его производство происходит в результате реакций синтеза между ускоренным ионом и другим более тяжелым атомом. Что примечательно в свойствах Лаврентия, так это его степень окисления, равная +3 в водных растворах, и тот факт, что он заканчивает свой электронная дистрибуция за 7 секунд2 5f14 7р1, вместо 7s2 5f14 6д1.
Лаурентий был впервые получен в 1961 году в лабораториях Беркли в Калифорнии, США. Впоследствии его структура и другие изотопы были выяснены в сотрудничестве с Объединенным институтом ядерных исследований в городе Дубна, Россия.
Его название связано с именем ученого Эрнеста Орландо Лоуренса, создателя циклотронного ускорителя частиц. Полемика о Лаврентии идет о его положении в Периодическая таблица. Некоторые утверждают, что он должен быть в группе 3, в то время как другие ученые утверждают, что этого не должно быть.
Смотрите также: Дубний — синтетический элемент, названный в честь русского города Дубны.
Краткое изложение о Лаврентии
Лаурентий — последний актинид в Периодической таблице.
Это химический элемент, не встречающийся в природе, который должен быть получен в лаборатории, то есть это синтетический химический элемент.
Самый стабильный изотоп лаурентия 262л, со временем период полураспада 3,6 часа.
Несмотря на то, что металл, его металлическая форма никогда не была получена в лаборатории.
Он производится в результате реакций синтеза с использованием Ускоритель частиц.
Он был обнаружен в 1961 году в лабораториях Беркли, Калифорния, США.
Его название связано с именем ученого Эрнеста Орландо Лоуренса, создателя циклотронного ускорителя частиц.
свойства Лоуренса
Условное обозначение: Лр
Атомный номер: 103
Атомная масса: 262 у.е.
Электронная конфигурация: [Рн] 7с2 5f14 7р1
Самый стабильный изотоп: 262Lr (период полувыведения 3,6 часа)
Химическая серия: группа 3, f-элементы, актиниды, металл, сверхтяжелые элементы
Особенности Лаврентия
Лаурентий, символ Lr и атомный номер 103, представляет собой металл, относящийся к группе актиноидов. Такие элементы, как лаурентий, из-за большого количества протонов и нейтронов в ядре неустойчивы, а значит, силы отталкивания ядра преодолевают силы притяжения.
Из-за этого ни один из 12 известных изотопов Лоуренса не является стабильным, а масса 262 имеет самый длинный период полураспада: 3,6 часа. Такая нестабильность не позволяет получать лаурен из природных источников, так что необходимо синтезировать его в лаборатории для изучения и применения.
Несмотря на то, что это металл, металлический образец Лоуренса так и не был получен. Но в решении исследования этого элемента продвинулись вперед, и уже доказано, что его состояние окисление более стабилен +3, как и другие актиниды. Эти данные согласуются даже с предсказаниями, сделанными Гленн Сиборг, в 1949 году, об элементе 103.
Однако химия Лаврентия весьма своеобразна. Например, ожидалось, что его электронное распространение закончится через 7 секунд.2 5f14 6д1, однако замечено, что его конфигурация заканчивается на 7s2 5f14 7р1.
Это следствие того, что мы знаем как релятивистский эффект, разница между тем, что наблюдается, и тем, что ожидалось из-за относительности. При оценке такого электронного распределения видно, что подуровень 7р Лаурентия более стабилен, чем уровень 6d.
Все это усложняет и значительно интенсифицирует отсутствие консенсуса на область, край который элемент входит в периодическую таблицу. Это потому, что некоторые исследователи утверждают, что он находится в группе 3, ниже скандий, иттрий и лютеций, из-за химического сходства с ними, на основании данных о Lr3+.
Другие утверждают, что Laurentium и Lutetium, поскольку они имеют полный f-подуровень, не должны находиться ниже иттрий, но лантан (шестой период) и актиний (седьмой период), так как у них нет подуровня f с электроны.
Чтобы решить эту проблему, Юпак создал в декабре 2015 года исследовательскую группу для определения состава группы 3 Периодической таблицы. По данным учреждения, работа завершилась в последний день 2021 года, а последнее обновление — в апреле 2021 года. В нем исследовательская группа пришла к выводу, что не существует объективного способа судить о проблеме, и для Юпака важно высказаться и определить правило или соглашение.
Авторам больше нравится размещение лютеция и лоуренса в группе 3, размещение элементов в порядке возрастания атомного номера, в дополнение к избеганию разделения d-блока, если он представлен 32 столбцами (вариант, в котором ряды лантаноидов и актиноидов включены).
Получение Лаврентия
Как синтетический элемент, получение Лаврентия происходит в лаборатории с ускорителями частиц. Сверхтяжелые элементы обычно получают двумя способами: в результате реакций синтеза или путем радиоактивного распада другого, еще более тяжелого элемента. В случае наиболее часто используемых изотопов лоуренса 256 и 260 способы их получения следующие: Термоядерная реакция, то есть два более легких ядра сливаются в лоренс.
В случае Лаврентия-256 ионы 11B сталкиваются с атомами 249Cf, образуя лоуренсов и еще четыре нейтрона, по реакции:
\(\frac{249}{48}Cf+\frac{11}{5}B\стрелка вправо \frac{256}{103}Lr+4{_0^1}n\)
Аналогичным образом, 260Lr может быть получен путем слияния ионов 18O, ускоренный к цели 249Bk, имеющим в качестве побочных продуктов альфа-частицу и еще три нейтрона:
\(\ frac{249}{97}Cf+{\frac{18}{8}}O\frac{260}{103}Lr+{_2^4}\alpha+3{_0^1}n\)
Посмотрите наш подкаст: Ускоритель частиц: что это такое и как он работает?
Меры предосторожности с Лоуренсом
Время, когда было синтезировано наибольшее количество лауренса, было в 1970-х годах, когда для изучения было произведено 1500 его атомов. Это означает, что элемент, несмотря на радиоактивность имеет минимальный риск для производиться не в больших количествах. Кроме того, в контролируемой лаборатории эти риски предвидятся и, таким образом, практически контролируются.
история Лоуренса
![Вход в Национальную лабораторию Эрнеста Орландо Лоуренса в Беркли, лабораторию, которая впервые произвела лаурентий. [1]](/f/0e95834023b972833255f0ca3cce734f.jpg)
элемент 103 Впервые он был выпущен в 1961 году., американскими учеными во главе с Альбертом Гиорсо из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Тогда несколько изотопов калифорния Cf подверглись бомбардировке ионами бор, как массой 10, так и массой 11. Детекторы альфа-частиц указали на новый восьмисекундный период полураспада, который ученые приписали элементу 103.
Несмотря на альфа-излучение, короткий период полураспада затруднял идентификацию элемента. Кроме того, поскольку мишень состояла из смеси изотопов калифорния, массы которых колебались от 249 до 252, идентификация массы произведенного элемента 103 также стала неоднозначной. Было высказано предположение, что были получены изотопы элемента 103 с массой от 255 до 259, причем 257 - самый высокий выход.
В 1965 году ученые Объединенного института ядерных исследований в Дубне, Россия, отреагировали 18или с атомами 243Am, также производящий три изотопа элемента 103, но с некоторыми противоречиями и отличиями от полученных ранее в Беркли.
Однако новые эксперименты лабораторий Беркли реагировали с ионами 14Хм 15Нет с 248см и ионы 11Группа 10Б с 249ср, так что, в 1971 году удалось доказать большую часть результатов, полученных в 1960-х годах и они также пришли к выводу, что первым синтезированным изотопом элемента 103 был изотоп с массой 258.
Название элемента 103, Лаврентий, делает ссылка на ученого Эрнеста Орландо Лоуренса, изобретатель циклотронного ускорителя частиц, и был дан исследователями Беркли. Первоначально они по-прежнему предлагали символ Lw, но в 1971 году Юпак, несмотря на то, что сделал имя laurêncio официальным, изменил символ на Lr.
Однако в 1992 году рабочая группа Iupac Transfers провела переоценку работы групп Дубны и Беркли над элементом 103. В результате в 1997 году они определили, что заслуга в открытии 103-го элемента должна быть разделена между американцами и русскими. Однако в конечном итоге название было принято обеими сторонами, оставаясь неизменным.
Упражнения, решаемые на Лаврентии
Вопрос 1
Лаурентий, обозначенный символом Lr и атомным номером 103, не встречается в природе и поэтому должен быть получен в лаборатории. Его самый стабильный изотоп имеет массовое число 262. Сколько нейтронов содержится в изотопе Lr 262?
А) 103
Б) 262
В) 159
Г) 365
Д) 161
Разрешение:
Альтернатива С
Количество нейтронов можно рассчитать по следующей формуле:
А = Z + п
Где A — массовое число, Z — атомный номер (численно равный количеству протонов), а n — количество нейтронов.
Подставляя значения, имеем:
262 = 103 + н
п = 262 - 103
п = 159
вопрос 2
Период полураспада наиболее стабильного изотопа химического элемента Лаврентия (Lr, Z = 103) составляет 3,6 часа. За какое время в часах масса этого изотопа станет равной 1/8 его первоначальной массы?
А) 3,6 часа
Б) 7,2 часа
В) 10,8 часов
Г) 14,4 часа
Д) 18,0 часов
Разрешение:
Альтернатива С
При каждом периоде полувыведения количество Lr уменьшается вдвое. Таким образом, мы предполагаем, что начальная масса равна m. После периода полураспада (3,6 часа) оставшаяся масса Lr равна половине, т. е. m/2. Еще через 3,6 часа (всего 7,2 часа) масса становится m/4. Теперь, по прошествии еще 3,6 часов (всего 10,8 часов), масса (выраженная в m/4) снова уменьшается вдвое, что составляет m/8, то есть 1/8 исходной массы.
кредит изображения
[1] DJSinop / затвор
Стефано Араужо Новаис
Учитель химии
