Mendeljevijum

Uredi veze
S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Mendeljevijum
Opšta svojstva
Ime, simbolmendeljevijum, Md
U periodnom sistemu
Vodonik Helijum
Litijum Berilijum Bor Ugljenik Azot Kiseonik Fluor Neon
Natrijum Magnezijum Aluminijum Silicijum Fosfor Sumpor Hlor Argon
Kalijum Kalcijum Skandijum Titanijum Vanadijum Hrom Mangan Gvožđe Kobalt Nikl Bakar Cink Galijum Germanijum Arsen Selen Brom Kripton
Rubidijum Stroncijum Itrijum Cirkonijum Niobijum Molibden Tehnecijum Rutenijum Rodijum Paladijum Srebro Kadmijum Indijum Kalaj Antimon Telur Jod Ksenon
Cezijum Barijum Lantan Cerijum Prazeodijum Neodijum Prometijum Samarijum Evropijum Gadolinijum Terbijum Disprozijum Holmijum Erbijum Tulijum Iterbijum Lutecijum Hafnijum Tantal Volfram Renijum Osmijum Iridijum Platina Zlato Živa Talijum Olovo Bizmut Polonijum Astat Radon
Francijum Radijum Aktinijum Torijum Protaktinijum Uranijum Neptunijum Plutonijum Americijum Kirijum Berklijum Kalifornijum Ajnštajnijum Fermijum Mendeljevijum Nobelijum Lorencijum Raderfordijum Dubnijum Siborgijum Borijum Hasijum Majtnerijum Darmštatijum Rendgenijum Kopernicijum Nihonijum Flerovijum Moskovijum Livermorijum Tenesin Oganeson
Tm
↑
Md
↓
(Upp)
fermijum ← mendeljevijum → nobelijum ‍
Atomski broj (Z)101
Grupa, periodagrupa N/D, perioda 7
Blokf-blok
Kategorija  aktinoid
Rel. at. masa (Ar)258,0984315(50)[1]
Maseni broj258 (najstabilniji izotop)
El. konfiguracija
po ljuskama
2, 8, 18, 32, 31, 8, 2
Fizička svojstva
Agregatno stanječvrsto (predviđeno)
Tačka topljenja1100 K ​(827 °‍C, ​1521 °F) (predviđeno)
Gustina pri s.t.10,3(7) g/cm3 (predviđeno)[2]
Atomska svojstva
Elektronegativnost1,3
Energije jonizacije1: 636 kJ/mol [3]
Ostalo
Kristalna struktura ​postraničnocentr. kubična (FCC)
Postraničnocentr. kubična (FCC) kristalna struktura za mendeljevijum

(predviđeno)[2]
CAS broj7440-11-1
Istorija
Imenovanjepo Dmitriju Mendeljejevu
OtkrićeNacionalna laboratorija Lorens Berkli (1955)
Glavni izotopi
izotop rasp. pž. (t1/2) TR PR
256Md syn 1,17 h ε 256Fm
257Md syn 5,52 h ε 257Fm
α 253Es
SF –
258Md syn 51,5 d α 254Es
ε 258Fm
β− 258No
259Md syn 1,60 h SF –
α 255Es

Šablon:Infobox element isotopes/isotopes decay4

reference • Vikipodaci

Mendeljevijum[4] (Md, lat. mendelevium), pogrešno mendeljejevijum, hemijski je element iz grupe aktinoida sa atomskim brojem 101..[5] Radioaktivan je i dobija se isključivo veštačkim putem — bombardovanjem ajnštajnijuma alfa-česticama. Atomski broj mu je 101. Prvi ga je dobio američki nobelovac Glen Siborg sa saradnicima, 1955. godine[6] i od tada, pa do 1957. označavao se simbolom Mv. Ovaj hemijski element nazvan je po ruskom hemičaru Dimitriju Ivanoviču Mendeljejevu.[7]

Istorija[uredi | uredi izvor]

Dmitrij Mendeljejev

Mendeljevijum (po Dmitriju Mendeljejevu) su prvi put sintetisali naučnici Albert Giorso, Glen T. Siborg, Gregori R. Čopin, Bernard G. Harvi, i Stenli Dž. Tompson (kao vođa tima) početkom 1955. godine na Univerzitetu Kalifornije u Berkliju. Ti naučnici su uspeli da proizvedu izotop 256Md sa vremenom poluraspada od 87 minuta, tako što su bombardovali metu od ajnštajnijuma 253Es alfa česticama (odnosno jezgrima atoma helijuma) koristeći 60-inčni ciklotron u Laboratoriji za radijaciju Berkli. Izotop 256Md je u to vreme je bio prvi izotop bilo kojeg elementa koji je bilo moguće sintetisati samo jedan atom pojedinačno.[8] Mendeljevijum je bio deveti transuranijumski element koji je sintetiziran. Prvih 17 atoma ovog elementa je napravljeno i sintetisano koristeći jonskoizmenjivačku adsorpcijsko-elucijsku metodu. Tokom ovog procesa, utvrđeno je da je mendeljevijum vrlo sličan tulijumu, svom prirodnom homologu.

Sintetisan je reakcijom 253Es (α,n) 256101. Meta bombardovanja se može napraviti ozračivanjem lakših izotopa plutonijuma u reaktoru za testiranje materijala u reaktorskoj stanici Arko u Ajdahu. Značajno je da se meta sastojala od samo milijardu atoma veoma radioaktivnog izotopa 253Es (sa vremenom poluraspada od 20,5 dana). Eluiranjem kroz kalibrisanu katjonsku izmenjivačku kolonu, mendeljevijum se odvaja i hemijski identifikuje.[8]

Etimologija[uredi | uredi izvor]

Naziv mendeljevijum je prihvaćen 1955. godine od strane IUPAC-a sa simbolom Mv,[9] ali je na narednoj sednici Generalne skupštine IUPAC-a u Parizu 1957. godine simbol promenjen u današnji Md.[10]

Osobine[uredi | uredi izvor]

Istraživanja su pokazala da mendeljevijum ima relativno stabilno dvopozitivno (II) oksidaciono stanje, kao i tropozitivno (III) koje je više karakteristično za aktinoidne elemente. Tropozitivno oksidaciono stanje je dominantnije pobuđeno stanje u vodenim rastvorima (kada se koristi proces hromatografije). Izotop 256Md se koristio za ispitivanje nekih od hemijskih osobina ovog elementa u vodenim rastvorima. Nisu poznati primeri primene mendeljevijuma, a do danas je ovaj element proizveden samo u tragovima. Svi drugi otkriveni izotopi mendeljevijuma su radioaktivni, među njima najstabilniji je izotop 258Md čije vreme poluraspada iznosi približno 2 meseca (tačnije oko 51 dan). Drugi izotopi imaju raspon masenih brojeva od 248 do 258, te vremena poluraspada od nekoliko sekundi do 51 dan. Prvi otkriveni izotop 256Md ima vreme poluraspada od 87 minuta.

Naučnici Johanson i Rosengren su 1975. godine predvideli da bi Md mogao imati dvovalentno metalno stanje, slično kao kod evropijuma (Eu) i iterbijuma (Yb), umesto očekivanog trovalentnog. Termohromatografske studije su, ispitujući količine Md u tragovima, zaključile da mendeljevijum formira dvovalentni metal. Uz pomoć empirijskih metoda korelacije, procenjen je dvovalentni metalni radijus od 0,194± 0,01 nanometar. Procenjena entalpija sublimacije se kreće u rasponu od 134 do 142 kJ/mol.[11]

Dobijanje[uredi | uredi izvor]

Najlakši izotopi ovog elementa (od 245Md do 247Md) uglavnom se dobijaju bombardovanjem meta od bizmuta teškim jonima argona, dok se nešto teži izotopi (248Md do 253Md) dobijaju bombardovanjem meta od plutonijuma i americijuma lakšim jonima ugljenika i azota. Najvažniji i najstabilniji izotopi mendeljevijuma su u rasponu od 254Md do 258Md a oni se proizvode bombardovanjem izotopa ajnštajnijuma alfa česticama: mogu se koristiti izotopi ajnštajnijuma-253, -254, i -255. Izotop 259Md se dobija u vidu „ćerke” izotopa 259No, a 260Md se može dobiti transfernom reakcijom između ajnštajnijuma-254 i kiseonika-18.[12] Uglavnom, najčešće korišteni izotop 256Md dobija se bombardovanjem alfa česticama nekog od dva izotopa ajnštajnijuma-253 ili -254: većinom se preferira ajnštajnijum-254 kad god je to moguće jer ima duže vreme poluraspada te se zbog toga može duže koristiti kao meta.[12] Koristeći dostupne količine ajnštajnijuma reda mikrograma, moguće je dobiti mendeljevijum-256 u femtogramskim količinama.[12]

Moment „trzaja” nastalih atoma mendeljevijuma-256 koristan je za fizičko odvajanje nastalih atoma što dalje od mete sačinjene od ajnštajnijuma od koje i nastaje, nakon čega ti atomi dospevaju na tanku metalnu foliju (najčešće od berilijuma, aluminijuma, platine ili zlata) postavljenu neposredno iza mete u vakuumu.[13] Na ovaj način izbegava se potreba za što bržom hemijskom separacijom, koja je izuzetno skupa i zahtevna a koja istovremeno onemogućava ponovno korištenje meta ajnštajnijuma.[13] Nakon separacije, atomi mendeljevijuma se „zarobljavaju” u gasovitoj atmosferi (najčešće helijuma), čime putem mlaza gasa iz malog otvora na reakcijskoj komori, iz nje se iznose atomi mendeljevijuma.[13] Koristeći dugu kapilarnu cev, te uključujući kalijum hlorid u vidu aerosola u mlazu gasa helijuma, atomi mendeljevijuma se mogu prenositi na udaljenosti više od deset metara kako bi bili hemijski analizirani ili kako bi se odredila njihova količina.[14][13] Tada se mendeljevijum može odvojiti od folije i drugih proizvoda fisije tako što se na foliju nanese kiselina nakon čega se mendeljevijum zajedno sa lantan fluoridom istaloži, a posle toga se pomoću kolone katjonsko-izmenjivačke smole sa 10% rastvorom etanola zasiti hlorovodoničnom kiselinom, koja deluje kao eluant. Međutim, ako se koristi dovoljno tanka folija od zlata, dovoljno je samo rastvoriti zlato u carskoj vodi pre nego što se trovalentni aktinoidi izdvoje korištenjem anjonsko-izmenjivačke hromatografije, pri čemu je eluant šest mola hlorovodonične kiseline.[13]

Mendeljevijum se može konačno odvojiti od drugih trovalentnih aktinoida koristeći selektivno eluiranje u koloni katjonsko-izmenjivačke smole, gde je eluant amonijum α-HIB.[13] Pomoću metode mlaza gasa često su prva dva koraka nepotrebna.[13] Navedena procedura se najčešće koristi za odvajanje transajnštajnijskih elemenata.[13]

Drugi mogući način odvajanja trovalentnih aktinoida jednih od drugih jeste putem hromatografije ekstrakcijom rastvarača koristeći bis-(2-etilheksil) fosfornu kiselinu (skraćeno HDEHP) kao stacionarnu organsku fazu te azotnu kiselinu kao pokretnu tečnu fazu. Sekvenca eluiranja aktinoida je obrnuta od one koja se odvija pomoću kolone katjonsko-izmenjivačke smole, pa se teži aktinoidi eluiraju kasnije. Mendeljevijum koji se odvaja ovom metodom ima određenu prednost što nije vezan sa organskim sredstvom za kompleksiranje u odnosu na kolonu smole; dok je nedostatak ove metode da se mendeljevijum eluira veoma kasno tokom sekvence eluiranja, tek nakon fermijuma.[14][13]

Druga metoda izolovanja mendeljevijuma iskorištava različite osobine eluiranja jona Md2+ od jona Es3+ i Fm3+. Prvi koraci u ovom procesu isti su kao i kod već spomenutog načina odvajanja, upotrebom HDEHP za ekstracionu hromatografiju, ali se mendeljevijum taloži zajedno sa terbijum fluoridom umesto sa lantan-fluoridom. Zatim se dodaje 50 mg hroma u uzorak da bi se mendeljevijum redukovao do stanja +2 u 0,1 molu hlorovodonične kiseline sa cinkom ili živom.[13] Zatim se nastavlja ekstrakcija rastvaračem, i dok trovalentni i četverovalentni lantanoidi i aktinoidi zaostaju u koloni, mendeljevijum(II) ne zaostaje i ostaje u hlorovodoničnoj kiselini. Zatim se on reoksidira do stanja +3 pomoću vodonik peroksida pa se potom izdvaja selektivnim eluiranjem sa dva mola hlorovodonične kiseline (kako bi se uklonile nečistoće, uključujući i hrom) te konačno sa šest mola hlorovodonične kiseline (da se ukloni mendeljevijum).[13] Takođe je moguće koristiti i kolonu katjonita i cink-amalgama, uzimajući jedan mol hlorovodonične kiseline kao eluant, redukujući Md(III) do Md(II) pri čemu se on ponaša slično zemnoalkalnim metalima.[13] Termohromatografsko hemijsko izdvajanje može se postići koristeći isparljivi mendeljevijum-heksafluoroacetilacetonat; analogno jedinjenje fermijuma takođe je poznato, a i on je vrlo isparljiv.[13]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ a b Fournier, Jean-Marc (1976). „Bonding and the electronic structure of the actinide metals”. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 37 (2): 235—244. Bibcode:1976JPCS...37..235F. doi:10.1016/0022-3697(76)90167-0. 
  3. ^ Tetsuya K. Sato; et al. (2018). „First Ionization Potentials of Fm, Md, No, and Lr: Verification of Filling-Up of 5f Electrons and Confirmation of the Actinide Series”. J. Am. Chem. Soc. 140 (44): 14609—14613. doi:10.1021/jacs.8b09068. 
  4. ^ Klajn, Šipka: Rečnik stranih reči
  5. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  6. ^ Časopis „Pozitron“ br. 1: „Čovek koji je složio kockice“ Arhivirano na sajtu Wayback Machine (4. март 2016), стр. 13, март 2013, приступ 7.5.2013
  7. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  8. ^ а б Ghiorso, A. (1955). „New Element Mendelevium, Atomic Number 101”. Physical Review. 98 (5): 1518. ISBN 9789810214401. doi:10.1103/PhysRev.98.1518. 
  9. ^ Chemistry, International Union of Pure and Applied (1955). Comptes rendus de la confèrence IUPAC. 
  10. ^ Chemistry, International Union of Pure and Applied (1957). Comptes rendus de la confèrence IUPAC. 
  11. ^ Johansson, Börje; et al. (1975). „Generalized phase diagram for the rare-earth elements: Calculations and correlations of bulk properties”. Physical Review B. 11 (8): 2836. doi:10.1103/PhysRevB.11.2836. 
  12. ^ a b v Silva 2006, str. 1630–1.
  13. ^ a b v g d đ e ž z i j k l Silva 2006, str. 1631–3.
  14. ^ a b Hall, Nina (2000). The new chemistry. Cambridge University Press. str. 9—11. ISBN 0-521-45224-4. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • Silva, Robert J. (2006). „Fermium, Mendelevium, Nobelium, and Lawrencium” (PDF). Ur.: Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 3 (3rd izd.). Dordrecht: Springer. str. 1621—1651. ISBN 978-1-4020-3555-5. doi:10.1007/1-4020-3598-5_13. Arhivirano iz originala (PDF) 2010-07-17. g. 
  • Hoffman, D.C., Ghiorso, A., Seaborg, G. T. The transuranium people: the inside story, (2000), 201–229
  • Morss, L. R., Edelstein, N. M., Fuger, J., The chemistry of the actinide and transactinide element, 3, (2006), 1630–1636
  • A Guide to the Elements – Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
  • G. Audi, O. Bersillon; J. Blachot; A.H. Wapstra (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A. 729 (1): 123. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Mediji vezani za članak Mendeljevijum na Vikimedijinoj ostavi

Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Мендељевијум&oldid=27548736”