„Mendelévium” változatai közötti eltérés
| [nem ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
Nincs szerkesztési összefoglaló |
Fizikai jellemzők |
||
| 17. sor: | 17. sor: | ||
{{Nemzetközi katalógusok}} |
{{Nemzetközi katalógusok}} |
||
== Jellemzők == |
|||
=== Fizikai === |
|||
A periódusos rendszerben a mendelévium az aktinoida fermiumtól jobbra, a nobélium aktinoidától balra és a lantanida-túlium alatt helyezkedik el. Mendelévium fémet még nem állítottak elő ömlesztett mennyiségben, és az ömlesztett előállítás jelenleg lehetetlen. Ennek ellenére számos előrejelzés és néhány előzetes kísérleti eredmény született a tulajdonságait illetően. |
|||
A lantanoidák és aktinoidák fémes állapotban kétértékű (például európium és itterbium) vagy három vegyértékű (a legtöbb lantanoida) fémként létezhetnek. Az előbbiek f<sup>''n''</sup>s<sup>2</sup>, míg az utóbbiak f<sup>''n''-1</sup>d<sup>1</sup>s<sup>2</sup> konfigurációkkal rendelkeznek. 1975-ben Johansson és Rosengren megvizsgálta a fémes lantanoidák és aktinoidák kohéziós energiáinak (kristályosodási entalpiáinak) mért és előre jelzett értékeit, mind két-, mind három vegyértékű fémként. A következtetés az volt, hogy a mendelevium [Rn]5f<sup>12</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup> konfigurációjának megnövekedett kötési energiája az [Rn]5f<sup>13</sup>7s<sup>2</sup> konfigurációhoz képest nem volt elegendő ahhoz, hogy kompenzálja azt az energiát, amely egy 5f elektront 6d-vé alakítson, ahogy ez a nagyon késői aktinoidákra is igaz. : így az einsteinium, fermium, mendelévium és nobélium kétértékű fémnek számított. A kétértékű állapot növekvő túlsúlya jóval az aktinoidasorozat lezárása előtt az 5f elektronok relativisztikus stabilizálódásának tulajdonítható, amely az atomszám növekedésével növekszik. Zvara és Hübener 1976-tól 1982-ig végzett, nyomnyi mendelévium nyomokban végzett termokromatográfiás vizsgálatai megerősítették ezt a jóslatot. 1990-ben Haire és Gibson becslése szerint a mendelévium fém szublimációs entalpiája 134 és 142 kJ/mol közé esik. A kétértékű mendelévium fém fém sugarának körülbelül 194±10 pm-nek kell lennie. A többi kétértékű késői aktinoidához hasonlóan (kivéve az ismét háromértékű laurenciumot), a fémes mendeléviumnak is arcközpontú köbös kristályszerkezetet kell felvennie. A mendelévium olvadáspontját 800 °C-ra becsülték, ami megegyezik a szomszédos nobélium elemre jósolt értékkel. Sűrűsége 10,3±0,7 g/cm<sup>3</sup> körül várható. |
|||
== Jegyzetek == |
== Jegyzetek == |
||
{{jegyzetek}}{{DEFAULTSORT:Mendelevium}} |
{{jegyzetek}}{{DEFAULTSORT:Mendelevium}} |
||
A lap 2023. október 20., 15:03-kori változata
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Általános | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Név, vegyjel, rendszám | mendelévium, Md, 101 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Latin megnevezés | mendelevium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elemi sorozat | aktinoidák | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Csoport, periódus, mező | ?, 7, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Megjelenés | ismeretlen, vsz. ezüstös fehér vagy fémes szürke | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomtömeg | (258) g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronszerkezet | [Rn] 5f13 7s² | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronok héjanként | 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fizikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Halmazállapot | szilárd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Olvadáspont | 1100 K (827 °C, 1521 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomi tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativitás | 1,3 (Pauling-skála) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionizációs energia | 1.: 635 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Egyebek | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mágnesség | nincs adat | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS-szám | 7440-11-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fontosabb izotópok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hivatkozások | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A mendelévium a periódusos rendszer egyik kémiai eleme. Vegyjele Md, rendszáma 101. Nevét Dmitrij Ivanovics Mengyelejev kémikusról, a periódusos rendszer megalkotójáról kapta. Moláris tömege 258 g/mol. Albert Ghiorso(en), Glenn T. Seaborg és munkatársai állították elő 1955-ben.[1] Az einsteinium alfa részecskékkel való bombázása során jött létre. Tizenhét izotópja ismert. Legstabilabb izotópja a 258Md, amelynek felezési ideje 51 nap, leginstabilabb a 256Md (felezési ideje 1,17 óra), mégis ezt állítják elő, és használják a leggyakrabban a kémiában, mert nagyobb mennyiségben előállítható.
Felfedezése
A mendelévium volt a kilencedik transzurán elem, amelyet szintetizáltak. Először Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Gregory Robert Choppin, Bernard G. Harvey és a csapat vezetője, Stanley G. Thompson szintetizálta 1955 elején a Kaliforniai Egyetemen, Berkeleyben. A csapat 256Md-t (felezési ideje 77 perc) termelt, amikor a Berkeley Radiation Laboratory 60 hüvelykes ciklotronjában alfa-részecskékkel (héliummagokkal) bombáztak egy 253Es célpontot, amely mindössze egymilliárd (109) einsteinium atomból állt, növelve ezzel a célpont atomszámát kettővel. A 256Md így lett az összes elem közül az első izotóp, amelyet atomonként szintetizáltak. Összesen tizenhét mendelévium atom keletkezett. Ez a felfedezés egy 1952-ben megkezdett program része volt, amelynek célja a plutónium neutronokkal való bombázása során minél több transzurán elemet állítsanak elő. Erre a módszerre azért volt szükség, mert a transzurán elemek szintézisére használt korábbi módszer, a neutronbefogás nem működött a fermium ismert béta-bomló izotópjainak hiánya miatt, amelyek a következő elem, a mendelévium izotópjait termelnék, valamint a nagyon rövid felezési ideje miatt a 258Fm spontán hasadása miatt, ami így kemény határt szabott a neutronbefogási folyamat sikerének.
A mendelévium termelés lehetséges előrejelzésére a csapat hozzávetőleges számítást használt. A keletkező atomok száma megközelítőleg megegyezik a célanyag atomjainak számának, a céltárgy keresztmetszetének, az ionsugár intenzitásának és a bombázási időnek a szorzatával; ez utóbbi tényező a termék felezési idejével volt összefüggésben, amikor bombázták egy ideig, a felezési idő nagyságrendje szerint. Ez kísérletenként egy atomot adott. Így optimális körülmények között kísérletenként csak egy 101-es elem atomjának előállítása várható. Ez a számítás bebizonyította, hogy megvalósítható a kísérlet folytatása. A célanyag, az einsteinium-253 könnyen előállítható plutónium besugárzásából: egy év besugárzás egymilliárd atomot adna, háromhetes felezési ideje pedig azt jelentette, hogy a 101-es elem kísérleteit egy héttel az előállított einsteinium elválasztása és megtisztítása - a céltárgy létrehozásához - után lehetett elvégezni. Szükség volt azonban a ciklotron korszerűsítésére, hogy elérjük a másodpercenkénti 1014 alfa-részecske szükséges intenzitását; Seaborg igényelte a szükséges forrásokat.
Míg a Seaborg finanszírozásra pályázott, Harvey az einsteinium-célponton dolgozott, míg Thomson és Choppin a kémiai izolálási módszerekre összpontosított. Choppin az α-hidroxi-izovajsav használatát javasolta a mendelevium atomok elválasztására a könnyebb aktinidák atomjaitól. A tényleges szintézist Albert Ghiorso által bevezetett visszarúgási technikával végezték. Ennél a technikánál az einsteiniumot a céltárgy sugárral ellentétes oldalára helyezték, így a visszapattanó mendelevium atomok kellő lendületet kapnak ahhoz, hogy elhagyják a célpontot, és egy aranyból készült elkapófóliára kerüljenek. Ezt a visszarúgási célpontot Alfred Chetham-Strode által kifejlesztett galvanizálási technikával készítették. Ez a technika nagyon magas hozamot adott, ami feltétlenül szükséges volt egy olyan ritka és értékes termékkel, mint az einsteinium célanyag. A visszarúgás célpontja 109 darab 253Es atomból állt, amelyeket elektrolitikusan egy vékony aranyfólián helyeztek el. 41 MeV-os alfa-részecskék bombázták a Berkeley-ciklotronban, 0,05 cm2-es területen nagyon nagy, 6 × 1013 részecske/másodperc sugársűrűséggel. A célpontot vízzel vagy folyékony héliummal hűtötték, és a fóliát ki lehetett cserélni.
A kezdeti kísérleteket 1954 szeptemberében végezték el. A mendelévium atomjainál alfa-bomlás nem volt megfigyelhető; így Ghiorso azt javasolta, hogy a mendelévium az elektronbefogás révén fermiummá bomlott, és a kísérletet meg kell ismételni, ehelyett spontán hasadási események után kutatva. A kísérlet megismétlésére 1955 februárjában került sor.
A felfedezés napján, február 19-én az einsteinium célpont alfa-besugárzása három háromórás szakaszban történt. A ciklotron a Kaliforniai Egyetem kampuszán volt, míg a Radiation Laboratory a következő dombon. Ennek a helyzetnek a megoldására egy összetett eljárást alkalmaztak: Ghiorso elvitte a ciklotronból a fogófóliákat (három célpont és három fólia volt) Harvey-nek, aki aqua regiával oldotta fel, és egy anioncserélő gyanta oszlopon vezette át. hogy elkülönítsék a transzurán elemeket az aranytól és más termékektől. A keletkező cseppek egy kémcsőbe kerültek, amit Choppin és Ghiorso egy autóval vittek, hogy mielőbb eljuthassanak a Sugárlaboratóriumba. Ott Thompson és Choppin kationcserélő gyanta oszlopot és α-hidroxi-izovajsavat használt. Az oldatcseppeket platina korongokra gyűjtöttük, és hőlámpák alatt szárítottuk. A három korongon a fermiumot, új elemek nélkül, illetve a mendeleviumot várták. Végül saját számlálóikba helyezték őket, amelyeket rögzítőkhöz csatlakoztattak, így a spontán hasadási eseményeket hatalmas elhajlásként rögzítik a bomlások számát és idejét mutató grafikonon. Így nem volt közvetlen észlelés, hanem a 256Fm elektronbefogó leányából származó spontán hasadási események megfigyelése. Az elsőt egy „hurrá”-val azonosították, amelyet egy „dupla hurrá” és egy „hármas hurrá” követett. A negyedik végül hivatalosan is bebizonyította a 101. elem, a mendelevium kémiai azonosítását. Összesen öt bomlást jelentettek hajnali 4 óráig. Seaborgot értesítették, és a csapat aludni hagyta. További elemzések és további kísérletek kimutatták, hogy az előállított mendelevium izotóp tömege 256, és elektronbefogással fermium-256-tá bomlik, felezési ideje 1,5 óra.
Helyénvalónak tartottuk, hogy legyen egy elem, amelyet Dmitrij Mengyelejev orosz kémikusról neveztek el, aki a periódusos rendszert kidolgozta. Szinte minden transzuránelemeket felfedező kísérletünkben az ő módszerére támaszkodtunk, amellyel az elem táblázatban elfoglalt helyzete alapján megjósolta a kémiai tulajdonságokat. De a hidegháború kellős közepén egy elem elnevezése egy orosz számára kissé merész gesztus volt, ami nem tetszett néhány amerikai kritikusnak. — Glenn T. Seaborg
Mivel a kémiai elemek második századában ez volt az első elem, úgy döntöttek, hogy az elemet Dmitrij Mengyelejev orosz kémikusról, a periódusos rendszer atyjáról "mendelévium"-nak nevezik el. Mivel ez a felfedezés a hidegháború idején történt, Seaborgnak engedélyt kellett kérnie az Egyesült Államok kormányától, hogy javasolja az elem kémikusról való elnevezését, de ezt megadták. A "mendelévium" nevet a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója (IUPAC) 1955-ben fogadta el az "Mv" szimbólummal, amelyet a következő IUPAC Közgyűlésen (Párizs, 1957) "Md"-re változtattak.
Jellemzők
Fizikai
A periódusos rendszerben a mendelévium az aktinoida fermiumtól jobbra, a nobélium aktinoidától balra és a lantanida-túlium alatt helyezkedik el. Mendelévium fémet még nem állítottak elő ömlesztett mennyiségben, és az ömlesztett előállítás jelenleg lehetetlen. Ennek ellenére számos előrejelzés és néhány előzetes kísérleti eredmény született a tulajdonságait illetően.
A lantanoidák és aktinoidák fémes állapotban kétértékű (például európium és itterbium) vagy három vegyértékű (a legtöbb lantanoida) fémként létezhetnek. Az előbbiek fns2, míg az utóbbiak fn-1d1s2 konfigurációkkal rendelkeznek. 1975-ben Johansson és Rosengren megvizsgálta a fémes lantanoidák és aktinoidák kohéziós energiáinak (kristályosodási entalpiáinak) mért és előre jelzett értékeit, mind két-, mind három vegyértékű fémként. A következtetés az volt, hogy a mendelevium [Rn]5f126d17s2 konfigurációjának megnövekedett kötési energiája az [Rn]5f137s2 konfigurációhoz képest nem volt elegendő ahhoz, hogy kompenzálja azt az energiát, amely egy 5f elektront 6d-vé alakítson, ahogy ez a nagyon késői aktinoidákra is igaz. : így az einsteinium, fermium, mendelévium és nobélium kétértékű fémnek számított. A kétértékű állapot növekvő túlsúlya jóval az aktinoidasorozat lezárása előtt az 5f elektronok relativisztikus stabilizálódásának tulajdonítható, amely az atomszám növekedésével növekszik. Zvara és Hübener 1976-tól 1982-ig végzett, nyomnyi mendelévium nyomokban végzett termokromatográfiás vizsgálatai megerősítették ezt a jóslatot. 1990-ben Haire és Gibson becslése szerint a mendelévium fém szublimációs entalpiája 134 és 142 kJ/mol közé esik. A kétértékű mendelévium fém fém sugarának körülbelül 194±10 pm-nek kell lennie. A többi kétértékű késői aktinoidához hasonlóan (kivéve az ismét háromértékű laurenciumot), a fémes mendeléviumnak is arcközpontú köbös kristályszerkezetet kell felvennie. A mendelévium olvadáspontját 800 °C-ra becsülték, ami megegyezik a szomszédos nobélium elemre jósolt értékkel. Sűrűsége 10,3±0,7 g/cm3 körül várható.
Jegyzetek
- ↑ Fülöp József: Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár. Celldömölk: Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft. 1998. 97. o. ISBN 963 8334 96 7
