ТХЕ рутерфордијум је синтетички елемент са атомским бројем 104, који припада групи 4 Периодни систем, као први члан серије трансактинида. Његово прво откривање датира из 1964. године у чувеним лабораторијама града Дубне. Као и други трансактиниди, званично име елемента 104 било је укључено у сукоб између Совјета и Американаца, у хладноратовском делу у историји хемије.
ратерфордијум нема практичне примене, с обзиром да његов најстабилнији изотоп има око два и по сата полу живот. Међутим, истраживања гасовитих система и раствора доказују његову хемијску сличност са осталим елементима групе 4, као што су цирконијум и хафнијум.
Прочитајте такође: Сеаборгиум — синтетички елемент назван по научнику Глену Сеаборгу
Резиме Рутерфордијума
- То је синтетички хемијски елемент који се налази у групи 4 периодног система.
- Први пут је синтетизован 1964. године у Заједничком институту за нуклеарна истраживања у Дубни, Русија.
- То је радиоактивни елементбака.
- Као и други трансактиниди, рутерфордијум пати од ниске стабилности и тешко је синтетизовати значајне узорке за студије.
- Његово име је озваничено тек 1997. године, након неколико година спора између Американаца и Совјета.
Својства Рутхерфордијума
- Симбол: Рф
- атомски број: 104
- атомска маса: 267 ц.у.с.
- Електронска конфигурација: [Рн] 7с2 5ф14 6д2
- најстабилнији изотоп: 267Рф (2,5 ± 1,5 сати полуживот)
- хемијске серије: група 4, трансактиниди, супертешки елементи
Карактеристике Рутхерфордијума
Као и сви трансактиниди, односно елементи одмах после лауренце (Лр), рутерфордијум је радиоактивни елемент. Његов најстабилнији изотоп је откривен 2004. и његов полуживот (време потребно за количину радиоизотоп пад за половину) је два и по сата, са маргином грешке од сат и по, више или мање.
Велика потешкоћа у утврђивању хемијских карактеристика рутерфордијума и др трансактиниди је, генерално, чињеница да постоји ниска стопа производње, било у количини или у брзина. У овим елементима, на пример, веома је уобичајено да се хемијски процени само један атом, што на неки начин захтева адаптације у смислу прорачуна, пошто је већина једначина успостављена за системе са више атома. Штавише, често се изотопи имају веома кратак период полураспада, што отежава или чак онемогућава дубље проучавање.
У конкретном случају Рф, научници су већ успели да докажу да је његово понашање у течној фази слично понашању других елемената. лакша група 4, цирконијум и хафнијум, као код формирања флуорида у раствору са накнадном екстракцијом у јоноизмењивачким смолама. Ово понашање је помогло да се учврсти присуство рутерфордијума у групи 4 периодног система.
Прочитајте такође: Нови хемијски елементи — четири елемента која недостају у 7. периоду
Добијање Рутхерфордијума
Трансактинидима је потребна велика инфраструктура за њихову производњу. Све се синтетишу са акцелератори честица, у којој се јонске врсте сударају са тешким елементима. Откривање ових елемената такође није једноставно и једноставно.
Када се формира, радиоактивни елемент, по својој природи, почиње да се распада и испољава емисије, као што су алфа и бета честице. Често је потребно проценити радиоактивног распада формираног атома или чак идентификовати атомске врсте које могу настати из ових нуклеарних реакција, као у слагалици.
Додајте ово чињеници да је полуживот изотопа трансактинида често кратак, у распону од секунди, што омогућава да се добије само количина у распону од неколико атома или чак једног атом.
У случају Рф, прва синтеза за овај елемент је укључивала судар изотопа плутонијума, Пу, са јонима неонског изотопа 22, Хух.
Међутим, други изотопи рутерфордијума могу се произвести модификацијом врста које ће се сударати. На пример, изотоп 261 се може произвести реакцијом између кисеоника-18 и куријума-248, производећи пет неутрона.
Погледајте на нашем подцасту: Како функционише акцелератор честица?
Мере опреза са Рутхерфордиумом
Пошто се рутерфордијум не може чак ни произвести у значајном обиму, ризици повезани са овим елементом су повезани са ефекти од зрачења. Међутим, у контролисаној лабораторији, ови ризици се предвиђају и на тај начин минимизирају.
Историја Радерфордијума
Сви трансактиниди су били укључени у трку за њихово откриће 1960-их и 1970-их. Ова епизода је пријављена као Рат трансфера, део Хладни рат у историји хемије. Упркос томе што се тако зове, што сугерише да су се спорови дешавали око елемената после фермијума, елемента атомски број 100, елементи који су директно укључени били су од 104 до 109, новооткривени трансактиниди.
У случају рутерфордијума, спор је почео 1964. године., када су совјетски истраживачи у Заједничком институту за нуклеарна истраживања у граду Дубни Русија је пријавила откриће елемента 104 изотопа 260 бомбардовањем плутонијума-242 јонима неон-22. Али истраживачи из Дубне су представили само један доказ, а то је откривање изотопа који се спонтано распао, а да није јасно идентификовао своју масу и своје време полу живот. Као резултат тога, на откриће се гледало са сумњом.
Пет година касније, 1969. године, тим америчких научника у Националној лабораторији Лоренс Беркли у Берклију у Калифорнији, предвођен Алберт Гхиорсо, рекао је да је пружио довољно доказа за откриће елемента 104 изотопа 257 сударајући калифорнијум-249 са угљеник-12. Исти научници су касније успели да произведу изотоп 259 елемента 104. Године 1973, научници у Националној лабораторији Оак Риџ су независно потврдили атомски број 104 за изотоп масе 257 произведен у Берклију.
Наредне године су биле велике спорове између научника две земље, све док 1985. чисте и примењене хемије (ИУПАЦ) и Међународне уније за чисту и примењену физику (ИУАП) облик а мешовита комисија од девет научника, названа Радна група за трансфере (Трансфермиум Воркинг Гроуп или ТВГ). ТВГ је створена да одлучи ко је заправо одговоран за открића елемената у распону од 101 до 112.
Чак и тако, одлуке ТВГ нису увек биле без сумње. У случају елемента 104, радна група је одлучила да се Заслуге треба поделити између совјетских и америчких научника, нешто што се научницима са Берклија никако није допало.
Године 1991. Гхиорсо и Сеаборг, из тима Беркелеиа, чак су тврдили да је идентификација елемента 104 од стране научника из Дубне била очигледно погрешно и, у једном тренутку, негирао ваљаност закључака ТВГ-а, сматрајући их медвеђом услугом заједници научним.
Није ни чудо, у Почетком 1990-их, називи за нове елементе још увек нису били консензус.. Затим су вођени преговори у којима су учествовали немачки, руски и амерички научници, који су се показали фрустрираним. Тамо је 1992. године немачка лабораторија Геселлсцхафт фур Сцхверионенфорсцхунг (ГСИ) предложила називе за елементе од 102 до 109, стављајући меитнеријум за елемент 104.
Чак и тако, научници који су укључени нису прихватили листу, упркос похвалама. Одлука је могла бити донета 1994. године, током конференције Иупацове комисије за номенклатуру неорганских једињења (ЦНИЦ). У њему је за елемент 104 изабран назив дубнијум, међутим, Америчко хемијско друштво је исте године усвојило назив рутерфордијум за елемент 104. елемент 104, у тренутку дискредитације од стране Американаца, који су довели у питање ауторитет ИУПАЦ-а да формализује нове имена.
тек 1997, на генералној конференцији ИУПАЦ-а у Женеви, је то елемент 104 је коначно озваничен као рутерфордијум, након што је АКС уступио место у номенклатури осталих оближњих елемената.
Вежбе решене на ратерфордијуму
Питање 1
Рутерфордијум је синтетички елемент и једна од главних потешкоћа у његовом проучавању је чињеница да није могуће синтетизовати велике количине.
Међу могућим факторима који доприносе овој тешкоћи, можемо навести:
(А) Рутерфордијум има дуге изотопе полураспада реда милиона година.
(Б) Рутерфордијум се спонтано и веома брзо распада, спречавајући детекцију његових макроскопских количина.
(Ц) Не постоје технологије које могу да синтетишу ратерфордијум, њихови подаци су строго теоријски и без научне основе.
(Д) Закони хемије кажу да је немогуће синтетизовати елементе чији атомски број премашује Лоренсов, 103.
(Е) Током синтезе рутерфордијума, лакши елементи његове групе имају хемијски приоритет.
Одговорити: слово Б
Трансактинидни елементи, као што је Рф, су радиоактивни и спонтано се распадају великом брзином, пошто им је време полураспада кратко. Тако је на крају експеримента остало неколико атома од синтетичке врсте.
питање 2
1964. истраживачи из Дубне су тврдили да су синтетизовали изотоп-260 рутерфордијума (З = 104). Колики је број неутрона у случају овог изотопа?
(А) 104
(Б) 260
(Ц) 151
(Д) 156
(Е) 161
Одговорити: слово Д
Број неутрони (н) може се израчунати, користећи масени број (А) и атомски број (З), кроз следећу једначину:
А = З + н
Замена, имамо:
260 = 104 + н
н = 260 - 104
н = 156
имиџ кредита
[1] росеед аббас / схуттерстоцк
Аутор Стефано Араухо Новаис
наставник хемије
Извор: Бразил школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/rutherfordio-rf.htm