THE nihonium, atómové číslo 113 a symbol Nh, je chemický prvok patriaci do skupiny 13 periodickej tabuľky. Navyše ide o superťažký prvok, ktorý sa v prírode nevyskytuje. Jeho získanie je teda možné len umelo, prostredníctvom reakcií jadrovej fúzie. Chemické vlastnosti nihónia stále nie sú také jasné, ale špekuluje sa, že sa v niektorých prípadoch správa podobne ako jeho ľahší náprotivok, tálium.
Nihonium sa spočiatku získavalo tavením 70Zn s 209Bi, v Riken Institute, Japonsko, v roku 2003. Hoci ruskí a americkí vedci tiež požiadali o uznanie za objaviteľov prvku 113, IUPAC uznal japonských vedcov. Názov odkazuje na slovo Nihon, ako Japonci nazývajú svoju rodnú krajinu.
Prečítajte si tiež: Gálium - ďalší chemický prvok patriaci do skupiny 13 periodickej tabuľky
zhrnutie o nihoniu
Je to syntetický chemický prvok nachádzajúci sa v skupine 13 Periodická tabuľka.
Jeho výroba začala v roku 2003 v Riken Institute v Japonsku.
Tvorí skupinu prvkov naposledy zaradených do periodickej tabuľky v roku 2015.
Jeho štúdie sú stále veľmi nedávne, ale niektorí sa ho snažia spojiť s inými prvkami skupiny 13, ako je tálium.
Jeho výroba je Jadrová fúziapomocou izotopov z 70Zn a jeho atómy 209Bi.
Vlastnosti nihonia
Symbol: nie
Atómové číslo: 113
Atómová hmotnosť: medzi 278 a 286 c.u. (neoficiálne Iupac)
Elektronická konfigurácia: [Rn] 7 s2 5f14 6d10 7p1
Najstabilnejší izotop:286Nh (9,5 sekundy). polovičný život, ktorá sa môže zvýšiť o 6,3 sekundy alebo znížiť o 2,7 sekundy)
Chemická séria: skupina 13, super ťažké prvky
vlastnosti nihonia
Nihonium, symbol Nh a atómové číslo 113, bol jedným z posledných prvkov zahrnutých do periodickej tabuľky. K jeho oficializácii došlo 30. decembra 2015 Medzinárodnou úniou čistej a aplikovanej chémie (IUPAC), pričom jeho názov sa stal oficiálnym až v polovici roka 2016.
Prvky v tejto oblasti periodickej tabuľky sú veľmi nestabilné, čo znamená, že ich nemožno nájsť v prírode. Tvárou v tvár údajnej existencii by teda takmer okamžite prešli rádioaktívnym rozpadom – emisiou jadrových častíc, ako sú α a β – s cieľom dosiahnuť väčšiu stabilitu.
Keď však emitujú jadrové častice, končia jadrovou transmutáciou, to znamená, že sa stávajú novým chemickým prvkom. Superťažké prvky, ako je Nh, sa teda musia vyrábať v laboratóriu, čo z neho robí a syntetický chemický prvok.
Nh, rovnako ako ostatné superťažké prvky, je ovplyvnená relativistické efekty — jednoduchým spôsobom vzdialenosti od toho, čo sa pozoruje, k tomu, čo sa očakávalo v dôsledku relativity. Matematické štúdie v teoretickej oblasti, ktoré simulujú dôsledky relativistického efektu, teda poukázali na to, že nihonium môže slabo interagovať s kremeňom, ale mať dobrá adsorpcia do zlato, rovnako ako jeho ľahší náprotivok, tálium (Tl).
Predbežné teoretické štúdie tiež naznačili volatilita z Nh. Čo sa týka adsorpcie na kremeň, tálium ľahko tvorí napríklad T1OH a predpokladá sa, že nihonium robí to isté.
Aj tak, ako štúdie sú stále veľmi predbežné a nedávneVeľa z toho, čo bolo vyrobené, je otvorené diskusii a je ťažké presne určiť fyzikálno-chemické vlastnosti nihonia.
Získanie nihonia
Prvok 113 sa dodnes získava dvoma spôsobmi: prostredníctvom reakcie studenej fúzie, s fúziou zinku (Zn, Z = 30) s bizmutom (Bi, Z = 83), a tiež prostredníctvom alfa rozpad prvku 115.
V prvom príklade je zinok sa zrýchli na 10 %. rýchlosť svetla, s cieľom prekonať odpudivé sily dvoch jadier. Potom sa vytvorí izotop 279Nh, ktorý nakoniec emituje neutrón a produkuje 278Nh.
S polčasom rozpadu asi 34 milisekúnd, izotop 278Nh podlieha šiestim rozpadom alfa (emisie častíc alfa) na prvok mendelevium (Md).
V druhom prípade prvok 113 vzniká z alfa rozpadu prvku 115 (teraz známeho ako muscovium) po tom, čo bol syntetizovaný. Jedným zo spôsobov je horúca fúzna reakcia iónov 48Ca s izotopmi 243ah, produkovať 288Mc a potom, rozpadom alfa, the 284Nh, ktorý naďalej podlieha rozpadu alfa.
Pozri tiež: Hassium — najťažší syntetický chemický prvok, ktorého vlastnosti sú analyzované
história nihonia
Pátranie po prvku 113 sa začalo v roku 2003. Japonskí vedci z Riken Institute urýchlili izotopy o 70Zn pri 10% rýchlosti svetla, aby sa zrazil s 209Bi prostredníctvom fúznej reakcie. Tak sa im podarilo vyrobiť to, čo dnes poznáme 278Nh.
Bolo to však až v roku 2012 Japonským výskumníkom sa podarilo odhaliť kompletnú sériu rozpadu alfa prvku 113, kontaktovanie IUPAC s cieľom uplatniť si objav.
Súbežne s japonským úsilím ruskí vedci pod vedením Jurija Oganessiana v spolupráci s Americkí vedci tiež prišli na to, aby identifikovali prvok 113 prostredníctvom alfa rozpadov prvku 115. Takéto experimenty tiež stavajú ruských a amerických vedcov do sporu o rozpoznanie prvku 113.
IUPAC však zistil, že dôkazy z inštitútu Riken sú spoľahlivejšie, a tak umožnili Japoncom mať právo pomenovať prvok 113. Zvolený názov bol nihônio, symbol Nh, v odkaze na krajinu Japonsko. Slovo Japonsko je napísané Japoncami pomocou dvoch čínskych znakov, ktoré znamenajú „krajina vychádzajúceho slnka“ a čítajú sa ako Nihon alebo Nippon.
Názov nihonium bol zvolený aj preto, že v roku 1908 japonský chemik Masataka Ogawa zverejnil, že objavil prvok 43 a pomenoval ho japonským symbolom Np (ktorý dnes patrí k neptúniu, Z = 93). Neskôr sa však dokázalo, že prvok 43 bol nestabilný, v prírode sa nenachádzal a syntetizoval sa až v roku 1937 a dostal názov technécium (Tc).
Japončina tak zmizla z periodickej tabuľky. O niekoľko rokov neskôr sa však dokázalo, že Ogawa v skutočnosti objavil prvok 75 (teraz známy ako rénium). Avšak v tom čase už bol prvok rénium oficiálne objavený v roku 1925 a pokrstený.
Vyriešené cvičenia na nihonium
Otázka 1
Nihonium, symbol Nh a atómové číslo 113, je chemický prvok, ktorý sa v prírode nenachádza kvôli jeho krátkemu polčasu rozpadu. Najtrvalejší z nich, 286Nh, má asi 9,5 sekundy. S vedomím, že polčas rozpadu je čas potrebný na to, aby sa množstvo druhov znížilo na polovicu, koľko sekúnd trvá, kým množstvo vyššie uvedeného izotopu bude 1/16 množstva počiatočné?
A) 9.5
B) 19
C) 28.5
D) 38
E) 47,5
Rozhodnutie:
Alternatíva D
Každých 9,5 sekundy sa množstvo izotopu zníži na polovicu. Takže po 9,5 sekundách je jeho množstvo polovičné oproti počiatočnému. Ďalších 9,5 sekundy, celkovo 19 sekúnd, množstvo opäť klesne na polovicu a dosiahne 1/4 počiatočnej hodnoty.
Po 28,5 sekundách, po ďalšom polčase rozpadu, množstvo opäť klesne na polovicu a dosiahne 1/8 pôvodného množstva. Nakoniec po 38 sekundách suma opäť klesne na polovicu a dosiahne 1/16 pôvodnej sumy, ako sa požaduje vo výpise. Potrebný čas je teda 38 sekúnd.
otázka 2
V roku 2003 začalo pátranie po prvku 113 v Riken Institute v Japonsku. V tom čase vedci dokázali vyrobiť 278Nh prostredníctvom fúzie atómov zinku a bizmutu.
Koľko neutrónov je v citovanom izotope?
A) 113
B) 278
C) 391
D) 170
E) 165
Rozhodnutie:
Alternatíva E
Počet neutróny možno vypočítať ako:
A = Z + n
kde A je počet cestoviny atómový, Z je atómové číslo a n je počet neutrónov. Nahradením hodnôt máme:
278 = 113 + n
n = 278 - 113
n = 165
Autor: Stefano Araújo Novais
Učiteľ chémie