Mendelevio

Mendelevio
101 Md
Tm ↑ Maryland ↓ (Upt) Tabla periódica fermio ← mendelevio → nobelio
Apariencia
desconocido
Propiedades generales
Nombre, símbolo, número	mendelevio, Md, 101
Pronunciación	/ ˌ m ɛ n d ə l ɛ v yo ə m / o / ˌ m ɛ n d ə l yo v yo ə m /
Categoría Elemento	actínidos
Grupo, período, bloque	n / a, 7, F
Peso atómico estándar	(258)
Configuración electrónica	[ Rn ] 5f 13 7s 2 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2
Historia
Descubrimiento	Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (1955)
Propiedades físicas
Fase	sólido
Punto de fusion	1100 K , 827 ° C, 1521 ° F
Propiedades atómicas
Estados de oxidación	2, 3
Electronegatividad	1,3 (escala de Pauling)
Energías de ionización	Primero: 635 kJ · mol -1
Miscelánea
Ordenamiento magnético	sin datos
Número de registro del CAS	7440-11-1
La mayoría de los isótopos estables
Artículo principal: Los isótopos de mendelevio
iso N / A media vida DM DE ( MeV) DP 257 Md syn 5.52 h ε 0,406 257 Fm α 7,558 253 Es SF - - 258 Md syn 51.5 d ε 1,230 258 Fm 260 Md syn 31.8 d SF - - α 7,000 256 Es ε - 260 Fm β - 1,000 260 No

Mendelevium es una elemento sintético con el símbolo Md (anteriormente Mv) y el número atómico 101. A metálico radioactivo elemento transuránicos en el actínidos serie, mendelevio se suele sintetizarse bombardeando einsteinio con partículas alfa. Fue nombrado después de Dimitri Ivanovich Mendeleiev , que creó la tabla periódica . Sistema periódico de Mendeleev es el camino fundamental para clasificar todos los elementos químicos. El nombre "mendelevio" fue aceptada por el Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Por otro lado, no se aceptó la propuesta de símbolo "Mv" presentado por los descubridores, y IUPAC cambió el símbolo de "MD" en 1963.

Características

Los investigadores han demostrado que mendelevio tiene un dipositivo moderadamente estable (II) estado de oxidación además de la más característica (por elementos actínidos) tripositivo (III) estado de oxidación, siendo este último el estado más expuesto predominantemente en una solución acuosa (siendo el proceso de cromatografía se utiliza). A veces, mendelevio incluso se puede demostrar que exhibir una (I) Estado monopositivo. ²⁵⁶ Md se ha utilizado para determinar algunas de las propiedades químicas de este elemento, mientras que en un solución acuosa. No hay otros usos conocidos de mendelevio y sólo trazas se han producido cantidades del elemento. Otros isótopos de mendelevio, todos radiactivo, se han descubierto, con ²⁵⁸ Md siendo el más estable con una de dos meses de vida media (alrededor de 55 días). Otros isótopos van desde 248 hasta 258 números de masa y vidas medias de unos pocos segundos a aproximadamente 51 días. El original ²⁵⁶ Md tenía una vida media de 87 minutos.

Radioactividad

El trivalente elemento es radiactivo. Se esperaba que la reacción sería ²⁵³ Es (α, n) ²⁵⁵ Md, donde era ²⁵⁵ Md α-activo con al _½ de 5 minutos y el correspondiente α-energía. No se observó tal actividad α, pero la fracción 101 mostró fisión espontánea que represente por lo menos de 3 _½ horas. Debido a la fisión espontánea también se observó en la fracción que contiene fermium, la α-bombardeo de ²⁵³ Es produjo ²⁵⁶ Md. La captura de electrones se sometieron a este último se convierta en ²⁵⁶ Fm , que luego decayó por fisión espontánea. Así que ²⁵⁶ Fm fue producido por las desintegraciones de mendelevio ciclotrón sintetizada.

Estado metálico

Johansson y Rosengren predijo en 1975 que Md preferiría una estado divalente metálico, similar a la de europio (Eu) y de iterbio (Yb), en lugar de uno trivalente. Los estudios llevados a cabo Thermochromatographic con trazas de Md Md concluyeron que forma un metal divalente. Con la ayuda del método de correlación empírica, un radio metálico divalente de (0,194 ± 0,010) nm se ha estimado. El estimado entalpía de sublimación es en el rango de 134-142 kJ / mol.

Química Solución

Antes del descubrimiento real de mendelevio, el estado trivalente fue el más estable en solución acuosa. Por consiguiente, un comportamiento químico similar a los otros 3+ actínidos y lantánidos se esperaba. La elución de Md justo antes de Fm en el secuencia de elución de la trivalente actínidos del catión -Intercambio columna de resina, confirmó esta predicción. Después, Md en forma de insolubles hidróxidos y fluoruros que son cuantitativamente coprecipitado con lantánidos trivalentes se encontró. La columna de resina de intercambio catiónico, así como el disolvente de extracción fecha de elución de la columna HDEHP es coherente con un estado trivalente para MD y un radio iónico más pequeño que Fm. Una radio iónico de 0,0192 nm y un número de coordinación de 6 para Md ³⁺ se prevé utilizar correlaciones empíricas. Uso de los radios iónicos conocido por los trivalentes de tierras raras y la correlación lineal de coeficiente de distribución de registro con radio iónico, un radio iónico promedio de 0.089 nm fue estimada para Md ³⁺ y un calor de hidratación de - (3.654 ± 12) kJ / mol calculada usando modelos empíricos y el ciclo de Born-Haber. En condiciones reductoras, se encontró un comportamiento químico anómalo de Maryland. La coprecipitación con BaSO ₄ y del disolvente experimentos de cromatografía de extracción usando HDEHP se llevaron a cabo en diferentes agentes reductores. Estos mostraron que Md ³⁺ podría ser fácilmente reducido a una Md estable ²⁺ en solución acuosa. Mendelevium también se puede reducir al estado monovalente en soluciones de agua-etanol. La cocristalización de Md ⁺ con sales de iones divalentes es debido a la formación de cristales mixtos. Para Md ^+, se encontró un radio iónico de 0.117 nm. La oxidación de Md ³⁺ a ⁴⁺ Md era bastante éxito.

Historia

Mendelevium (por Dimitri Ivanovich Mendeleiev , apellido comúnmente transliterado al alfabeto latino como Mendeleev, Mendeleyev, Mendeléef, o incluso Mendélejeff, y nombre a veces transcrito como Dmitry o Dmitriy) era primero sintetizado por Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Gregory R. Choppin, Bernard G. Harvey, y Stanley G. Thompson (jefe de equipo) a principios de 1955 en la Universidad de California, Berkeley. El equipo produjo ²⁵⁶ Md ( vida media de 87 minutos) al bombardear un ²⁵³ Es objetivo con partículas alfa ( helio núcleos) en la 60 pulgadas de Berkeley Laboratorio de Radiación ciclotrón ⁽²⁵⁶ Md fue el primer isótopo de cualquier elemento que se sintetiza un átomo a la vez). Element 101 fue el noveno elemento transuránicos sintetiza. Los primeros 17 átomos de este elemento se crearon y se analizaron usando el método de adsorción-elución de intercambio iónico. Durante el proceso, mendelevio se comportó muy parecido tulio , su origen natural homólogo.

Discovery en detalle

El hallazgo se basa en un total de sólo 17 átomos. Se sintetiza a través de los ²⁵³ de Es (α, n) ²⁵⁶ 101 reacción en el 60-pulgadas-Ciclotrón (= 152 cm) en Berkeley (California). El objetivo puede ser producido por la irradiación de los isótopos más ligeros como el plutonio en el Ensayo de Materiales Reactor en la estación Reactor de Arco en Idaho. Notable es que este objetivo consistía en sólo 10 ⁹ átomos de altamente radiactivos ²⁵³ Es (con una vida media de 20,5 días). Por elución a través de una columna de resina de intercambio catiónico calibrado, mendelevio se separó y se identificó químicamente.

La determinación de viabilidad

Para predecir si este método sería posible, hicieron uso de un cálculo aproximado. El número de átomos que se producirían, sería aproximadamente igual al número de átomos de veces material diana sus tiempos de sección transversal de las veces la intensidad del haz de iones el tiempo de bombardeo relacionada con la vida media del producto cuando bombardeando durante un tiempo de el orden de su vida media). Esto dio 1 átomo por experimento. Así, bajo condiciones óptimas, se podría esperar la preparación de sólo un átomo de elemento 101 por experimento. Este cálculo demostró que era factible seguir adelante con el experimento.

Técnica de Recoil

La síntesis real hecho por una técnica de retroceso, presentado por Albert Ghiorso. En esta técnica, el elemento objetivo se colocó en el lado opuesto del objetivo de la viga y atrapó los átomos corredizas sobre una lámina de receptor. Esta meta retroceso fue hecha por una técnica de electrodeposición, desarrollado por Alfred Chetham-Strode. Esta técnica dio un rendimiento muy alto, lo cual es absolutamente necesario cuando se trabaja con un producto tan raro como el material objetivo einsteinium.

El objetivo de retroceso consistió en 10 ^-9 de ²⁵³ Es que fueron depositados electrolíticamente en una fina lámina de oro (también Be, Al y Pt se pueden utilizar). Se bombardeado por 41 eV α-partículas en el ciclotrón de Berkeley con una densidad muy alta de haz de 6 ∙ 10 ¹³ partículas por segundo sobre un área de 0,05 cm ^2. El objetivo se enfrió por agua o helio líquido. El uso de helio, en una atmósfera gaseosa, se ralentizó los átomos de retroceso. Este gas puede ser bombeado fuera de la cámara de reacción a través de un pequeño orificio para formar un "chorro de gas '. Algunos fracción de los átomos de productos no volátiles realizadas junto con el gas, se deposita de forma permanente en la superficie de la lámina. La lámina puede ser eliminado periódicamente y una nueva lámina podría ser instalado. La siguiente reacción se utilizó para el experimento descubrimiento mendelevio: ²⁵³ ES + ⁴ Él → ²⁵⁶ Md + ¹ n.

La purificación y el aislamiento

La eliminación de los átomos de MD de la hoja de colector hecho por grabado ácido o disolución total de la lámina de oro delgada. Se pueden purificarse y aislarse de otras actividades de productos mediante varias técnicas. Separación de actínidos trivalentes de los productos de fisión y de los lantánidos La portadora puede ser realizada por una columna de resina de intercambio catiónico utilizando una solución de agua y etanol / 10% 90% saturado con HCl como eluyente. Para separar Md rápidamente de la lámina de colector, una cromatografía de intercambio aniónico utilizando HCl 6M como eluyente se puede utilizar. El oro se mantuvo en la columna mientras que el Md y otros actínidos pasan a través. También se requiere un aislamiento final de Md ³⁺ de otros actínidos trivalentes. Para separar las fracciones que contienen elementos 99, 100 y 101, se utilizó una columna de resina de intercambio catiónico (columna de intercambio Dowex-50) tratados con sales de amonio. Una identificación química se realizó sobre la base de su posición de elución justo antes de Fm. En la serie de experimentos repetitivos, hicieron uso de la eluyente: solución de α-hidroxiisobutirato (α-HIB). Utilizando el método de 'gas-jet', los dos primeros pasos se pueden eliminar. No se demostró que en este método, es posible transportar y recoger átomos de productos individuales en una fracción de un segundo algunas decenas de metros de distancia de la zona objetivo. Transporte eficaz a larga distancia requiere la presencia de grandes grupos (aerosoles KCl) en el gas de "portador". Se utiliza con frecuencia en la producción y el aislamiento de elementos transeinsteinium.

Otra forma posible separar los actínidos 3+ puede lograrse por cromatografía de extracción con disolventes empleando bis- (2-etilhexil) ácido fosfórico (abreviada como HDEHP) como la fase orgánica estacionaria y HNO ₃ como la fase acuosa móvil. La secuencia de elución de los actínidos se invierte de la de la columna de resina de intercambio catiónico. El Md separados por este método tiene la ventaja de estar libre de agente complejante orgánico en comparación con la columna de la resina. La desventaja de este método es que Md eluye después de Fm tarde en la secuencia.

El primer "¡Hurra!"

No hubo detección directa, pero por la observación de acontecimientos fisión espontánea derivados de su hija por captura de electrones ²⁵⁶ Fm. Se registraron estos eventos durante la noche del 19 de febrero de 1955. El primero de ellos fue identificado con un "hurra", seguido de un "doble hurra" y un "triple hurra". El cuarto finalmente resultó oficialmente la identificación química del elemento 101a, mendelevio. Un análisis adicional y la experimentación adicional, mostró el isótopo tener masa 256 y de la corrupción por captura de electrones, con una vida media de 1,5 h.

Isótopos

Dieciséis isótopos de mendelevio de masa 245 a 260 se han caracterizado, con ser el más estable ²⁵⁸ Md con una vida media de 51,5 días, ²⁶⁰ Md, con una vida media de 31,8 días, y ²⁵⁷ Md, con una vida media de 5,52 horas. Todos los restantes isótopos radiactivos tienen vidas medias que son menos de 97 minutos, y la mayoría de ellos tienen vidas medias que son menos de 5 minutos. Este elemento también tiene 5 estados de la meta, con los más longevos son ^258m Md (t _½ = 58 minutos). Los isótopos de mendelevio varían en peso atómico de 245.091 u ⁽²⁴⁵ Md) a 260.104 u ⁽²⁶⁰ Md).