THE ретерфордій є синтетичним елементом з атомним номером 104, що належить до 4 групи Періодична таблиця, будучи першим представником серії трансактинідів. Його перше виявлення датується 1964 роком у відомих лабораторіях міста Дубна. Як і інші трансактиніди, офіційна назва елемента 104 була залучена до конфлікту між Радянським Союзом та американцями, в історії хімії часів холодної війни.
резерфордій не має практичного застосування, враховуючи, що його найстабільніший ізотоп має близько двох з половиною годин півжиття. Однак дослідження газоподібних систем і розчинів доводять його хімічну схожість з іншими елементами групи 4, такими як цирконій і гафній.
Читайте також: Сіборгіум — синтетичний елемент, названий на честь вченого Глена Сіборга
Резюме про Резерфордіум
- Це синтетичний хімічний елемент, що знаходиться в групі 4 Періодичної системи.
- Вперше він був синтезований у 1964 році в Об’єднаному інституті ядерних досліджень у Дубні, Росія.
- Це радіоактивний елементбабуся.
- Як і інші трансактиніди, ретерфордій має низьку стабільність і важко синтезувати значні зразки для досліджень.
- Його назва було офіційно оголошено лише в 1997 році, після кількох років суперечки між американцями та Радами.
Властивості Резерфордію
- символ: Rf
- атомний номер: 104
- атомна маса: 267 ц.у.н.
- Електронна конфігурація: [Rn] 7 с2 5f14 6d2
- найбільш стабільний ізотоп: 267Rf (період напіввиведення 2,5 ± 1,5 години)
- хімічний ряд: група 4, трансактиніди, надважкі елементи
Не зупиняйся зараз... Після оголошення буде більше ;)
Особливості резерфорда
Як і всі трансактиніди, тобто елементи відразу після лауренса (Lr), ретерфордій є радіоактивним елементом. Його найстабільніший ізотоп був виявлений у 2004 році, а його період напіврозпаду (час, необхідний для кількості радіоізотоп падіння наполовину) становить дві з половиною години, з похибкою в півтори години, більше чи менше.
Великі труднощі у встановленні хімічних характеристик ретерфордію та ін трансактинідів, загалом, є той факт, що існує низька швидкість виробництва або за кількістю, або за швидкість. У цих елементах, наприклад, дуже часто хімічно оцінюють лише один атом, що, певним чином, потребує адаптацій з точки зору розрахунків, оскільки більшість рівнянь створено для систем з більш ніж одним атомом. Крім того, часто ізотопи мають дуже короткий період напіврозпаду, що робить більш поглиблені дослідження важкими або навіть неможливими.
У конкретному випадку Rf вченим вже вдалося довести, що його поведінка в рідкій фазі подібна до поведінки інших елементів. більш легка група 4, цирконій і гафній, як при утворенні фторидів в розчині з подальшою екстракцією в іонообмінних смолах. Така поведінка допомогла підтвердити присутність ретерфордію в групі 4 періодичної таблиці.
Читайте також: Нові хімічні елементи — чотири відсутні елементи в 7-му періоді
Отримання Резерфордію
Трансактинідам потрібна велика інфраструктура для їх виробництва. всі синтезуються з прискорювачі частинок, в якому йонні речовини стикаються з важкими елементами. Виявлення цих елементів також непросте і зрозуміле.
Утворившись, радіоактивний елемент, за своєю природою, починає розпадатися і демонструвати викиди, такі як альфа- та бета-частинки. Часто доводиться оцінювати радіоактивний розпад утворений атом або навіть ідентифікувати атомні види, які можуть виникнути в результаті цих ядерних реакцій, як у головоломці.
Додайте це до того факту, що період напіврозпаду ізотопів трансактинідів часто короткий, в межах секунд, завдяки чому можна отримати лише кількість в діапазоні кількох атомів або навіть одного атом.
У випадку Rf перший синтез для цього елемента включав зіткнення ізотопів плутонію Pu з іонами ізотопу неону 22, га.
Однак інші ізотопи ретерфордію можуть бути отримані шляхом модифікації видів, які будуть стикатися. Наприклад, ізотоп 261 може бути отриманий в результаті реакції між киснем-18 і кюрієм-248, утворюючи п'ять нейтронів.
Перевірте це на нашому подкасті: Як працює прискорювач частинок?
Запобіжні заходи при застосуванні Резерфордію
Оскільки резерфордій навіть не може бути вироблений у значних масштабах, ризики, пов’язані з цим елементом, пов’язані з наслідки радіація. Однак у контрольованій лабораторії ці ризики передбачають і, таким чином, мінімізуються.
Історія Резерфорда
Усі трансактиніди брали участь у гонці за їх відкриття в 1960-х і 1970-х роках. Цей епізод повідомляється як Війна передачі, частина Холодна війна в історії хімії. Незважаючи на таку назву, що говорить про те, що суперечки виникли через елементи після Фермію, елемента атомний номер 100, безпосередньо задіяні елементи були від 104 до 109, нещодавно відкритий трансактиніди.
У випадку з резерфордієм суперечка почалася в 1964 році., коли радянські науковці Об’єднаного інституту ядерних досліджень у м. Дубна Росія повідомила про відкриття елемента 104 ізотопу 260 шляхом бомбардування плутонію-242 іонами неон-22. Але дубенські дослідники представили лише один доказ – виявлення ізотопу який спонтанно розпався, без чіткого визначення його маси та часу півжиття. У результаті знахідку поставили з підозрою.
Через п’ять років, у 1969 році, група американських вчених з Національної лабораторії Лоуренса Берклі в Берклі, Каліфорнія, під керівництвом Альберт Гіорсо сказав, що він надав достатньо доказів для відкриття елемента 104 ізотопу 257 шляхом зіткнення каліфорній-249 з вуглець-12. Пізніше ті ж вчені змогли отримати ізотоп 259 елемента 104. У 1973 році вчені з Оук-Ріджської національної лабораторії незалежно підтвердили атомний номер 104 для ізотопу маси 257, виробленого в Берклі.
Наступні роки були серйозними суперечками між вченими двох країн, поки в 1985 р. чистої та прикладної хімії (IUPAC) та Міжнародного союзу чистої та прикладної фізики (IUAP) форма а змішана комісія з дев'яти вчених, яка називається робочою групою з передачі (Робоча група Transfermium або TWG). TWG була створена, щоб вирішити, хто насправді відповідальний за відкриття елементів від 101 до 112.
Незважаючи на це, рішення TWG не завжди були безпідставними. У випадку з елементом 104 робоча група вирішила, що Заслуга повинна бути розділена між радянськими та американськими вченими, що зовсім не сподобалося вченим з Берклі.
У 1991 році Гіорсо і Сіборг з команди Берклі навіть стверджували, що дубенські вчені ідентифікували елемент 104. явно неправильний і в певний момент заперечив обґрунтованість висновків TWG, вважаючи їх м’ядливою послугою для громади науковий.
Не дивно, в На початку 1990-х років назви нових елементів все ще не були єдиними.. Потім були переговори за участю німецьких, російських та американських вчених, які виявилися зірваними. Там у 1992 році німецька лабораторія Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) запропонувала назви для елементів з 102 по 109, помістивши мейтнерій для елемента 104.
Незважаючи на це, список, попри похвалу, не був прийнятий залученими вченими. Рішення могло бути прийняте в 1994 році під час конференції Комісії з номенклатури неорганічних сполук Iupac (CNIC). У ньому для елемента 104 було обрано назву дубній, проте Американське хімічне товариство того ж року прийняло назву резерфордій для елемента 104. елемент 104, у момент дискредитації з боку американців, які поставили під сумнів повноваження IUPAC формалізувати нові імена.
тільки в 1997 р, на генеральній конференції IUPAC в Женеві елемент 104 нарешті був офіційно визнаний резерфордієм, після того як САУ поступилася місцем у номенклатурі інших сусідніх елементів.
Розв’язування вправ на резерфордію
питання 1
Резерфордій є синтетичним елементом, і одна з головних труднощів при його вивченні полягає в тому, що неможливо синтезувати його у великих кількостях.
Серед можливих факторів, які сприяють цій труднощі, можна виділити:
(A) Резерфордій має довгий період напіврозпаду ізотопів порядку мільйонів років.
(B) Резерфордій розпадається спонтанно і дуже швидко, запобігаючи виявлення його макроскопічних кількостей.
(C) Немає технологій, здатних синтезувати ретерфордій, їх дані є суто теоретичними та без наукового обґрунтування.
(D) Закони хімії стверджують, що неможливо синтезувати елементи, атомний номер яких перевищує число Лоуренса, 103.
(E) Під час синтезу ретерфордію легші елементи його групи мають хімічний пріоритет.
Відповісти: буква В
Трансактинідні елементи, такі як Rf, є радіоактивними і спонтанно розпадаються з високою швидкістю, оскільки їх період напіврозпаду короткий. Таким чином, наприкінці експерименту від синтетичних видів залишилося кілька атомів.
питання 2
У 1964 році дослідники з Дубни заявили, що синтезували ізотоп резерфордію-260 (Z = 104). Яка кількість нейтронів у випадку цього ізотопу?
(А) 104
(Б) 260
(С) 151
(D) 156
(E) 161
Відповісти: буква Д
Кількість нейтронів (n) можна обчислити, використовуючи масове число (A) і атомний номер (Z), за допомогою такого рівняння:
A = Z + n
Підставляючи, маємо:
260 = 104 + н
n = 260 - 104
n = 156
зображення кредитів
[1] троянда Аббас / затвор
Стефано Араухо Новаїс
Вчитель хімії
