Dubnium (Db): egenskaper, förvärv, historia

DE dubnium, med symbolen Db och atomnummer 105, är ett syntetiskt kemiskt grundämne som finns i grupp 5 i det periodiska systemet. Den tillverkades först i slutet av 1960-talet, och upptäckten gjordes officiell på 1970-talet. Det var dock inte förrän 1997 som International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) erkände hans upptäckt och godkände hans namn.

Precis som andra supertunga grundämnen har dubnium sitt begränsad tillämplighet på grund av dess istabilitet. Dess mest stabila isotop, ²⁶⁸Db, produceras inom ett fåtal atomer per vecka, vilket förhindrar ackumulering av en betydande mängd av detta element.

Se också: Guld - en av de mest eftertraktade metallerna genom mänsklighetens historia

Sammanfattning om Dubnium

• Dubnium är ett syntetiskt kemiskt grundämne som finns i grupp 5 i det periodiska systemet.

• Det syntetiserades först i slutet av 1960-talet i Dubna, Ryssland.

• Dess mest stabila isotop är 268, med en halveringstid på 16 timmar.

• Dess mest studerade isotop är 262, eftersom dess syntestid är mindre än en minut.

• Den gjordes officiell först 1997, efter en lång tvist känd som Transfer War, en vetenskaplig tävling som ägde rum under det kalla kriget.

Dubnium egenskaper

• Symbol: DB

• Atomnummer: 105.

• Atomisk massa: 262 c.u.

• Elektronisk konfiguration: [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d³.

• Mest kända isotoper:²⁶²Db (34 sekunders halveringstid); ²⁶⁸Db (16 timmars halveringstid).

• Kemisk serie: Grupp 5; transaktinider; Supertunga element.

Dubnium egenskaper

Som med de andra transaktiniderna (grundämnen med ett atomnummer som börjar från 104, precis efter aktinium), dubnium éradioaktiv. Vissa teorier sa till och med att element med 110 till 114 protoner och 184 neutroner kunde ha halva livet (tid som krävs för att massan av det radioaktiva provet ska halveras) inom intervallet tusentals år.

Denna idé skulle möjliggöra dess möjliga upptäckt i naturliga källor. Men hittills, det finns inga bevis för att dessa element finns i naturen, vilket karaktäriserar dem som helt syntetiska.

Dubnium är ett radioaktivt syntetiskt grundämne.

Studier med dubnium hämmas av två huvudfaktorer:

• den korta halveringstiden för dess isotoper;

• dess låga synteshastighet.

Till exempel kan isotop 262, den mest studerade, framställas på mindre än en minut, men den har en halveringstid på bara 34 sekunder. Den mest stabila isotopen, 268, har en halveringstid på 16 timmar. Även om denna tid är tillräcklig för att utföra analyser, är dess produktionshastighet i storleksordningen några atomer per vecka.

Bland de kemiska egenskaper som förutspås och studeras för dubnium, föreslås det att dess mest stabila oxidationstillstånd é +5:an, till skillnad från de lättare elementen i sin grupp, såsom tantal (Ta), vars mest stabila oxidationstillstånd är +3 och +4.

Även om det fortfarande är mycket nyligen pågår studier med dubnium redan som analyserar det i både gas- och vattenfasen. Bland de mest studerade föreningarna är halogenider och oxihalider av dubnium, såsom DbCl₅, DbOCl₃ och DbBr₅.

Läs också: Organiska halogenider — ämnen som har halogenatomer bundna till kolkedjan

Skaffa dubnium

Som ett syntetiskt element kan dubnium inte erhållas från naturliga källor. Att erhålla isotoper av dubnium och andra transaktinidelement är ganska komplicerat. Detta involverar inte bara reaktionsinfrastrukturen, som kräver en lämplig partikelaccelerator och laboratorium, men också behovet av att producera en stor mängd högradioaktiva och sällsynta grundämnen, såsom:

• curium (Cm);

• berkelium (Bk);

• californium (jfr).

En partikelaccelerator, nödvändig för framställning av dubniumisotoper.

Dessutom är det två andra faktorer som i slutändan försvårar processen, eftersom den producerade dubniumisotopen inte bara måste ha en tillräcklig halveringstid för att möjliggöra kemisk separation, men också tillräcklig produktion. För att slutföra, utvärderas isotoperna atom för atom, så att det är möjligt att identifiera specifika och unika radioaktiva sönderfall, vilket bekräftar att det är kemiskt element sökt eller studerat.

Ett av sätten att få dubnium är genom bombardemang av berkelium-249 genom att accelerera syre-18 atomer, enligt nedanstående:

Försiktighetsåtgärder med Dubnium

Människor kommer knappast i kontakt med betydande mängder av grundämnet dubnium, på grund av dess syntetiska egenskaper. Men eftersom det är ett radioaktivt element måste dess hantering ske korrekt, eftersom deras radioaktiva sönderfall genererar partiklar och strålning med joniserande potential, vilket kan orsaka allvarliga sjukdomar som t.ex cancer.

Veta mer: Olycka med cesium-137 i Goiânia — den största radiologiska olyckan i historien

dubniums historia

Dubnium syftar på den ryska staden Dubna, som ligger 125 km från huvudstaden Moskva. Men denna kemikalie fick sitt dop omtvistat vida, under det som kallas överföringskriget, en del av det kalla kriget i kemins historia och Periodiska systemet.

• Transfer War: tvisten om namnen på grundämnen upptäckta efter fermium (Fm, Z = 100), närmare bestämt mellan grundämnen med atomnummer 104 till 109, som ägde rum under perioden Kalla kriget.

I denna tvist var det berömda gemensamma institutet för kärnforskningslaboratorier i Dubna (tidigare en del av Sovjetunionen), Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California, Berkeley (USA), och Gesellschaft für Schwerionenforschung-gruppen, i Darmstadt (Tyskland).

Grundämnet med atomnummer 105 syntetiserades först i slutet av 1960-talet, I Dubai. Där kolliderade forskare ²⁴³jag är med ²²Ne, producerar en blandning av isotoperna ²⁶⁰DB och ²⁶¹Db, efter förlusten av fem respektive fyra neutroner.

Detta nya element var då meddelade somnielsbohrio, med hänvisning till den danske vetenskapsmannen Niels Bohr. Ungefär samtidigt använde forskare vid University of California ¹⁵N att krocka med ²⁴⁹Jfr och bildade isotopen ²⁶⁰Db, som föreslår namnet hahnio, med hänvisning till vetenskapsmannen Otto Hahn.

Byst för att hedra den ryske forskaren Georgy Flerov, som ägde ett laboratorium vid Joint Institute for Nuclear Research i Dubna, Ryssland.[1]

DE tvist Vid namnet löstes först 1997, när International Union of Pure and Applied Chemistry, Iupac, slog på hammaren och bestämde att namnet på element 105 skulle vara dubnium, med symbolen Db. Fram till det datumet var det fortfarande möjligt att se många publikationer som använde namnet hahnio, symbolen Ha, för element 105.

Lösta övningar på dubnium

fråga 1

Isotopen 262 av det kemiska grundämnet dubnium (Db, Z = 105) är den mest studerade av detta grundämne, eftersom dess produktionstid ligger inom intervallet en minut. Hur många neutroner finns i dubniumisotop 262?

A) 105

B) 262

C) 157

D) 159

E) 367

Upplösning:

Alternativ C

Antalet neutroner av ett kemiskt element kan beräknas med följande ekvation:

A = Z + n

Tänk på att A är masstalet, Z är atomnumret och n är antalet neutroner.

Genom att ersätta värdena har vi:

262 = 105 + n

n = 262 - 105

n = 157

fråga 2

DE ²⁶⁸Db är den mest stabila isotopen av det syntetiska kemiska grundämnet dubnium. Dess halveringstid, den tid det tar för massan av det radioaktiva provet att halveras, är 16 timmar. I syntesen av 1,0 g av isotopen 268, hur lång tid tar det för dess massa att vara lika med 0,25 g?

A) 16 timmar

B) 32 timmar

C) 48 timmar

D) 64 timmar

E) 80 timmar

Upplösning:

Alternativ B

Eftersom halveringstid är den tid som krävs för att massan av det radioaktiva provet ska halveras, efter 16 timmar kommer den återstående massan av det initiala provet att vara lika med hälften av 1,0 g, det vill säga 0,5 g.

Sexton timmar senare, efter ytterligare en halveringstid, kommer den återstående massan att vara 0,25 g.

Sålunda krävdes två halveringstider för att provet skulle sönderfalla till 0,25 g, totalt 32 timmar.

bildkredit

[1] asetta / slutarstock

Av Stefano Araújo Novais
Kemilärare