Location via proxy:   [ UP ]  
[Report a bug]   [Manage cookies]                
Vés al contingut

Nobeli: diferència entre les revisions

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Contingut suprimit Contingut afegit
Enllaços
Ampliació amb referències
Línia 25: Línia 25:
L'equip rus anomenà el nou element ''joliotium,'' símbol Jo, en honor de [[Frédéric Joliot-Curie|Frédéric Joliot]] (1900-1958), [[Premi Nobel de Química]] l'any [[1935]] juntament amb la seva esposa [[Irène Joliot-Curie]] (1896-1956) pel descobriment de la [[radioactivitat artificial]], i destacat membre actiu del [[Partit Comunista Francès]].<ref>{{Ref-web|títol=The Transfermium Wars: Scientific Brawling and Name-Calling during the Cold War|url=https://www.sciencehistory.org/distillations/the-transfermium-wars-scientific-brawling-and-name-calling-during-the-cold-war|data=2019-11-05|consulta=2023-03-21|llengua=en|editor=The Science History Institute|nom=Ann E.|cognom=Robinson}}</ref>
L'equip rus anomenà el nou element ''joliotium,'' símbol Jo, en honor de [[Frédéric Joliot-Curie|Frédéric Joliot]] (1900-1958), [[Premi Nobel de Química]] l'any [[1935]] juntament amb la seva esposa [[Irène Joliot-Curie]] (1896-1956) pel descobriment de la [[radioactivitat artificial]], i destacat membre actiu del [[Partit Comunista Francès]].<ref>{{Ref-web|títol=The Transfermium Wars: Scientific Brawling and Name-Calling during the Cold War|url=https://www.sciencehistory.org/distillations/the-transfermium-wars-scientific-brawling-and-name-calling-during-the-cold-war|data=2019-11-05|consulta=2023-03-21|llengua=en|editor=The Science History Institute|nom=Ann E.|cognom=Robinson}}</ref>


El 1966 l'equip de Berkeley també sintetitzà nous isòtops i proposaren conservar el nom nobeli proposat per l'equip de l'Institut Nobel.<ref name=":1">{{Ref-web|títol=Nobelium {{!}} chemical element|url=https://www.britannica.com/science/nobelium|consulta=2020-04-03|llengua=en|editor=Encyclopædia Britannica, inc.|data=16 de gener de 2018|obra=Encyclopædia Britannica}}</ref> S'inicià així una disputa entre els equips soviètic i estatunidenc per la primacia del descobriment i pel nom del nou element químic. El 1997 la [[Unió Internacional de Química Pura i Aplicada]] admeté que el laboratori soviètic havia estat el primer en sintetitzar el nobeli, però optà per mantenir el nom nobeli i el símbol No que ja havien siguts aprovats.<ref>{{Ref-publicació|article=Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997)|url=http://dx.doi.org/10.1351/pac199769122471|publicació=Pure and Applied Chemistry|data=1997-01-01|issn=1365-3075|pàgines=2471–2474|volum=69|exemplar=12|doi=10.1351/pac199769122471}}</ref>
El 1966 l'equip de Berkeley també sintetitzà nous isòtops i proposaren conservar el nom nobeli proposat per l'equip de l'Institut Nobel.<ref name=":1">{{Ref-web|títol=Nobelium {{!}} chemical element|url=https://www.britannica.com/science/nobelium|consulta=2020-04-03|llengua=en|editor=Encyclopædia Britannica, inc.|data=16 de gener de 2018|obra=Encyclopædia Britannica}}</ref> S'inicià així una disputa entre els equips soviètic i estatunidenc per la primacia del descobriment i pel nom del nou element químic. El 1997 la [[Unió Internacional de Química Pura i Aplicada]] admeté que el laboratori soviètic havia estat el primer a sintetitzar el nobeli, però optà per mantenir el nom nobeli i el símbol No que ja havien estat aprovats. Per reconèixer el treball de l'equip rus de [[Dubnà]] anomenaren a l'element de Z = 105 [[dubni]], que també havia estat descobert per ells.<ref>{{Ref-publicació|article=Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997)|url=http://dx.doi.org/10.1351/pac199769122471|publicació=Pure and Applied Chemistry|data=1997-01-01|issn=1365-3075|pàgines=2471–2474|volum=69|exemplar=12|doi=10.1351/pac199769122471}}</ref>


== Propietats ==
== Propietats ==
=== Propietats físiques ===
=== Propietats físiques ===
Dels isòtops del nobeli que s'han produït, el nobeli 259 (període de semidesintegració t<sub>½</sub> = 58 minuts) és el més estable. Tanmateix, el nobeli no ha pogut ser preparat en estat massiu per la qual cosa algunes de les seves propietats encara són estimades. Així, es considera que ha de ser un sòlid argentat, amb una estructura tipus [[cúbica centrada en les cares]], una densitat aproximada de 9,9 g/cm³ i un punt de fusió de 827 ºC. La recent determinació del seu primer [[Energia d'ionització|potencial d'ionització]], 6,61 eV, ha permès confirmar la configuració electrònica: [<nowiki/>[[Radó|Rn]]] 5''f''<sup>14</sup>7''s''<sup>2</sup>.<ref>{{Ref-publicació|cognom=Lezama Diago|nom=L.M.|article=Z = 102, nobelio, No. El único elemento del bloque f para el que el estado de oxidación +2 es el más estable|publicació=An. Quím.|url=https://analesdequimica.es/index.php/AnalesQuimica/article/view/1481/2062|data=2019|pàgines=164|volum=15|exemplar=2}}</ref>
Dels isòtops del nobeli que s'han produït, el nobeli 259 ([[període de semidesintegració]] t<sub>½</sub> = 58 minuts) és el més estable. Tanmateix, el nobeli no ha pogut ser preparat en estat massiu per la qual cosa algunes de les seves propietats encara són estimades. Així, es considera que ha de ser un sòlid [[Argentat (color)|argentat]], amb una estructura tipus [[cúbica centrada en les cares]], una densitat aproximada de 9,9 g/cm³ i un punt de fusió de 827 ºC. La recent determinació del seu primer [[Energia d'ionització|potencial d'ionització]], 6,61 eV, ha permès confirmar la [[configuració electrònica]]: [<nowiki/>[[Radó|Rn]]] 5''f''<sup>14</sup>7''s''<sup>2</sup>.<ref>{{Ref-publicació|cognom=Lezama Diago|nom=L.M.|article=Z = 102, nobelio, No. El único elemento del bloque f para el que el estado de oxidación +2 es el más estable|publicació=An. Quím.|url=https://analesdequimica.es/index.php/AnalesQuimica/article/view/1481/2062|data=2019|pàgines=164|volum=15|exemplar=2}}</ref>


=== Propietats químiques ===
=== Propietats químiques ===
Utilitzant rastres d'aquest isòtop, els radioquímics han demostrat que el nobeli existeix en una solució aquosa tant en els [[Estat d'oxidació|estats d'oxidació]] +2 com +3. Els experiments de cromatografia i coprecipitació amb intercanvi catiònic van demostrar de manera concloent que l'estat +2 és més estable que l'estat +3, un efecte més pronunciat del que es preveia en comparació amb l'element [[lantanoide]] homòleg, l'itri (Z = 70). Així, No<sup>2+</sup> és químicament similar als elements alcalinoterris calci, estronci i bari. El metall nobeli no s'ha preparat, però s'ha previst que les seves propietats són similars a les dels metalls alcalinoterris i a l'europi.<ref name=":1" />
Utilitzant rastres d'aquest isòtop, els radioquímics han demostrat que el nobeli existeix en una solució aquosa tant en els [[Estat d'oxidació|estats d'oxidació]] +2 com +3. Els experiments de [[cromatografia]] i coprecipitació amb bescanvi catiònic demostraren de manera concloent que l'estat +2 és més estable que l'estat +3, un efecte més pronunciat del que es preveia en comparació amb l'element [[lantanoide]] homòleg, l'[[itri]] (Z = 70). Així, el catió nobeli(+2) és químicament similar als cations dels elements [[Alcalinoterri|alcalinoterris]] [[estronci]], [[Bari (element)|bari]] i [[Radi (element)|radi]]. La tendència a formar [[Complex de coordinació|complexos de coordinació]] d'aquest catió nobeli(+2) amb citrat, acetat i oxalat és molt semblant a la de l'estronci. iEl metall nobeli no s'ha preparat, però s'ha previst que les seves propietats també són similars a les dels metalls alcalinoterris i a l'[[europi]]. El [[potencial de reducció]] de nobeli(+3) a nobeli(+2) estimat és E°(No<sup>3+</sup>/No<sup>2+</sup>) = 1,45 V.<ref>{{Ref-llibre|edició=Second edition|títol=The Chemistry of the Actinide Elements : Volume 2|url=https://www.worldcat.org/oclc/840305189|editorial=Springer Netherlands|data=1987|lloc=Dordrecht|isbn=978-94-009-3155-8|nom=Joseph J.|cognom=Katz}}</ref><ref>{{Ref-llibre|edició=4th ed|títol=The chemistry of the actinide and transactinide elements. Volumes 1-6|url=https://www.worldcat.org/oclc/682907473|editorial=Springer|data=2010|lloc=Dordrecht|isbn=978-94-007-0211-0|editor=Jean Fuger, L.R. Morss, Norman M. Edelstein}}</ref>


== Isòtops ==
== Isòtops ==
Línia 40: Línia 40:
<chem display="block">^255_102No + ^0_{-1}e -> ^255_101Md</chem><chem display="block">^255_102No -> ^251_100Fm + ^4_2He</chem>
<chem display="block">^255_102No + ^0_{-1}e -> ^255_101Md</chem><chem display="block">^255_102No -> ^251_100Fm + ^4_2He</chem>


Altres isòtops i els seus períodes són: nobeli 254 (t<sub>½</sub> = 55 s), nobeli 252 (t<sub>½</sub> = 2,3 s), nobeli 257 (t<sub>½</sub> = 25 s).<ref name=":0" />
Altres isòtops i els seus períodes de semidesintegració són: nobeli 254 (t<sub>½</sub> = 55 s), nobeli 252 (t<sub>½</sub> = 2,3 s), nobeli 257 (t<sub>½</sub> = 25 s).<ref name=":0" />


La majoria d'aquests isòtops apareixen en les [[Cadena de desintegració|cadenes de desintegració]] d'elements amb nombres atòmics superiors i parells. Aquests elements són extremadament inestables i es van desintegrant per emissió de [[Partícula α|partícules α]], una rere l'altra, produint tot un seguit d'isòtops d'elements de nombres atòmics inferiors. Per exemple, l'element amb nombre atòmic més alt que s'ha sintetitzat és l'oganessó (Z = 118), l'isòtop oganessó 293 es desintegra segons les següents reaccions que passen pel nobeli 261:<ref>{{Ref-web|url=https://periodictable.com/Isotopes/118.293/index2.full.dm.prod.html|títol=Isotopes of oganesson|consulta=20 març 2023|nom=Max|cognom=Whitby|obra=Periodictable.com}}</ref>
La majoria d'aquests isòtops apareixen en les [[Cadena de desintegració|cadenes de desintegració]] d'elements amb nombres atòmics superiors i parells. Aquests elements són extremadament inestables i es van desintegrant per emissió de [[Partícula α|partícules α]], una rere l'altra, produint tot un seguit d'isòtops d'elements de nombres atòmics inferiors. Per exemple, l'element amb nombre atòmic més alt que s'ha sintetitzat és l'[[oganessó]] (Z = 118), l'isòtop oganessó 293 es desintegra segons les següents reaccions que passen pel nobeli 261:<ref>{{Ref-web|url=https://periodictable.com/Isotopes/118.293/index2.full.dm.prod.html|títol=Isotopes of oganesson|consulta=20 març 2023|nom=Max|cognom=Whitby|obra=Periodictable.com}}</ref>


<center>
<center>

Revisió del 07:59, 22 març 2023

Nobeli
102No
mendelevinobelilawrenci
Yb

No

(Upq)
Aspecte
Desconegut
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Nobeli, No, 102
Categoria d'elements Actínids
Grup, període, bloc n/d7, f
Pes atòmic estàndard [259]
Configuració electrònica [Rn] 5f14 7s2
2, 8, 18, 32, 32, 8, 2
Configuració electrònica de Nobeli
Propietats físiques
Fase Sòlid ((predit)[1])
Punt de fusió 1.100 K, 827 °C
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 2, 3
Electronegativitat 1,3 (predit)[2] (escala de Pauling)
Energies d'ionització 1a: 641,6 kJ·mol−1
2a: 1.254,3 kJ·mol−1
3a: 2.605,1 kJ·mol−1
Miscel·lània
Nombre CAS 10028-14-5
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del nobeli
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
253No sin 1,62 min 80% α 8,14, 8,06, 8,04, 8,01 249Fm
20% β+ 253Md
254No sin 51 s 90% α 250Fm
10% β+ 254Md
255No sin 3,1 min 61% α 8,12, 8,08, 7,93 251Fm
39% β+ 2,012 255Md
257No sin 25 s 99% α 8,32, 8,22 253Fm
1% β+ 257Md
259No sin 58 min 75% α 7,69, 7,61, 7,53.... 255Fm
25% ε 259Md
10% FE
només s'inclouen isòtops de semivida superior a 5 segons

El nobeli és un element sintètic de la taula periòdica que pertany al grup dels actinoides, el símbol del qual és No, i el seu nombre atòmic és 102. Fou sintetitzat per primera vegada el 1958 per Gueorgui Fliórov i col·laboradors a l'Institut de Recerca Nuclear de Dubna, Unió Soviètica, i independentment per Albert Ghiorso i col·laboradors de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, EUA.

Història

Alfred Nobel.

El primer intent de síntesi del nobeli fou el d'un equip internacional de científics estatunidencs de l'Argonne National Laboratory, britànics del Harwell Laboratory i suecs que treballaven a l'Institut Nobel de Física a Estocolm, Suècia. Amb el ciclotró suec bombardejaren una mescla d'isòtops de curi, de nombres màssics entre 244 i 247, amb carboni 13 i comunicaren la síntesi d'un isòtop de nombre màssic 251 o 253, de l'element de nombre atòmic Z = 102, el qual es desintegrava emetent partícules α amb un període de semidesintegració d'uns 10 minuts. L'anomenaren nobeli en honor d'Alfred Nobel (1833-1896) el químic, enginyer, emprenedor i filàntrop suec i amb el símbol No.[3][4][5] El descobriment fou prematurament acceptat per la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) abans que altres grups poguessin comprovar les dades.[6] Les reaccions que presentaren foren:[7]

Albert Ghiorso.

Tanmateix, els resultats no pogueren ser confirmats experimentalment per un grup d'investigadors estatunidencs de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, dirigits per Albert Ghiorso (1915-2010), ni per un altre d'investigadors soviètics de l'Institut d'Energia Atòmica de Moscou, dirigits per Gueorgui Fliórov (1913-1990), els quals presentaren el 1958 els resultats d'una nova síntesi bombardejant plutoni 241 (Z = 94) amb oxigen 16 (Z = 8) i determinant que el període de semidesintegració no superava els 40 segons. La reacció fou:[7]

L'abril de 1958, els investigadors estatunidencs Albert Ghiorso (1915-2010), Torbjørn Sikkeland (1923-2014), J. R. Walton i Glenn T. Seaborg (1912-1999) de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, comunicaren haver obtingut l'isòtop de nombre màssic 254 com a producte del bombardeig de curi amb ions de carboni a l'accelerador lineal d'ions pesants HILAC. En concret bombardejaren un blanc de curi amb un 95 % de curi 244 i un 4,5 % de curi 246, amb cations carboni 12.[8] La reacció és:[6]

Gueorgui Fliórov.

Per altra banda, l'equip soviètic passà a treballar el 1962 a l'Institut de Recerca Nuclear de Dubna, prop de Moscou, amb un ciclotró més potent i amb ell aconseguí sintetitzar l'isòtop nobeli 252 bombardejant urani 238 amb cations de neó:[7]

El 1966 aconseguiren sintetitzar el nobeli 254 bombardejant amb cations de nitrogen 15 un blanc d'àtoms d'americi 243 i demostrar-ho amb proves fermes amb la reacció:[9][7]

L'equip rus anomenà el nou element joliotium, símbol Jo, en honor de Frédéric Joliot (1900-1958), Premi Nobel de Química l'any 1935 juntament amb la seva esposa Irène Joliot-Curie (1896-1956) pel descobriment de la radioactivitat artificial, i destacat membre actiu del Partit Comunista Francès.[10]

El 1966 l'equip de Berkeley també sintetitzà nous isòtops i proposaren conservar el nom nobeli proposat per l'equip de l'Institut Nobel.[11] S'inicià així una disputa entre els equips soviètic i estatunidenc per la primacia del descobriment i pel nom del nou element químic. El 1997 la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada admeté que el laboratori soviètic havia estat el primer a sintetitzar el nobeli, però optà per mantenir el nom nobeli i el símbol No que ja havien estat aprovats. Per reconèixer el treball de l'equip rus de Dubnà anomenaren a l'element de Z = 105 dubni, que també havia estat descobert per ells.[12]

Propietats

Propietats físiques

Dels isòtops del nobeli que s'han produït, el nobeli 259 (període de semidesintegració t½ = 58 minuts) és el més estable. Tanmateix, el nobeli no ha pogut ser preparat en estat massiu per la qual cosa algunes de les seves propietats encara són estimades. Així, es considera que ha de ser un sòlid argentat, amb una estructura tipus cúbica centrada en les cares, una densitat aproximada de 9,9 g/cm³ i un punt de fusió de 827 ºC. La recent determinació del seu primer potencial d'ionització, 6,61 eV, ha permès confirmar la configuració electrònica: [Rn] 5f147s2.[13]

Propietats químiques

Utilitzant rastres d'aquest isòtop, els radioquímics han demostrat que el nobeli existeix en una solució aquosa tant en els estats d'oxidació +2 com +3. Els experiments de cromatografia i coprecipitació amb bescanvi catiònic demostraren de manera concloent que l'estat +2 és més estable que l'estat +3, un efecte més pronunciat del que es preveia en comparació amb l'element lantanoide homòleg, l'itri (Z = 70). Així, el catió nobeli(+2) és químicament similar als cations dels elements alcalinoterris estronci, bari i radi. La tendència a formar complexos de coordinació d'aquest catió nobeli(+2) amb citrat, acetat i oxalat és molt semblant a la de l'estronci. iEl metall nobeli no s'ha preparat, però s'ha previst que les seves propietats també són similars a les dels metalls alcalinoterris i a l'europi. El potencial de reducció de nobeli(+3) a nobeli(+2) estimat és E°(No3+/No2+) = 1,45 V.[14][15]

Isòtops

S'han identificat vint isòtops i isòmers nuclears del nobeli, amb nombres màssics compresos entre 248 i 264. El nobeli 255 el que té un període de semidesintegració més llarg (t½ = 3,52 min) i es desintegra per captura electrònica en un 70 % dels casos donant l'isòtop mendelevi 255, i per desintegració α en el 30 % en el restant generant fermi 251. Les reaccions són:[16]

Altres isòtops i els seus períodes de semidesintegració són: nobeli 254 (t½ = 55 s), nobeli 252 (t½ = 2,3 s), nobeli 257 (t½ = 25 s).[6]

La majoria d'aquests isòtops apareixen en les cadenes de desintegració d'elements amb nombres atòmics superiors i parells. Aquests elements són extremadament inestables i es van desintegrant per emissió de partícules α, una rere l'altra, produint tot un seguit d'isòtops d'elements de nombres atòmics inferiors. Per exemple, l'element amb nombre atòmic més alt que s'ha sintetitzat és l'oganessó (Z = 118), l'isòtop oganessó 293 es desintegra segons les següents reaccions que passen pel nobeli 261:[17]

Enllaços externs


Referències

  1. 1,0 1,1 Lide, D. R.. CRC Handbook of Chemistry and Physics (en anglès). 84a ed. Boca Raton (FL): CRC Press, 2003. ISBN 0-8493-0484-9. 
  2. J.A. Dean (ed), Lange's Handbook of Chemistry (15a edició), McGraw-Hill, 1999; Section 4; Table 4.5, Electronegativities of the Elements (en anglès).
  3. Fields, P. R.; Friedman, A. M.; Milsted, J.; Atterling, H.; Forsling, W. «Production of the New Element 102» (en anglès). Physical Review, 107, 5, 01-09-1957, pàg. 1460–1462. DOI: 10.1103/PhysRev.107.1460. ISSN: 0031-899X.
  4. Milsted, J. «The New Element Nobelium: The Preparation of Nobelium» (en anglès). Nature, 180, 4594, 11-1957, pàg. 1012–1013. DOI: 10.1038/1801012a0. ISSN: 0028-0836.
  5. McKAY, H. A. C. «The New Element Nobelium: Preparation of Trans-Uranium Elements» (en anglès). Nature, 180, 4594, 11-1957, pàg. 1010–1012. DOI: 10.1038/1801010a0. ISSN: 0028-0836.
  6. 6,0 6,1 6,2 William M. Haynes. CRC handbook of chemistry and physics (en anglès). Ninety-sixth edition. Boca Raton: CRC Press, 2015. ISBN 978-1-4822-6097-7. 
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 Flerov, G. N.; Zvara, I.; Donets, E. D.; Ter-Akopian, G. M.; Shchegolev, V. A. «A History and Analysis of the Discovery of Element 102» (en anglès). ract, 56, 3, 01-01-1992, pàg. 111–124. DOI: 10.1524/ract.1992.56.3.111. ISSN: 2193-3405.
  8. Ghiorso, A.; Sikkeland, T.; Walton, J. R.; Seaborg, G. T. «Element No. 102» (en anglès). Physical Review Letters, 1, 18, 01-07-1958, pàg. 18–21. DOI: 10.1103/PhysRevLett.1.18. ISSN: 0031-9007.
  9. Donets, E. D.; Shchegolev, V. A.; Ermakov, V. A. «The properties of the isotope 102254» (en anglès). Soviet Atomic Energy, 20, 3, 3-1966, pàg. 257–263. DOI: 10.1007/BF01127385. ISSN: 0038-531X.
  10. Robinson, Ann E. «The Transfermium Wars: Scientific Brawling and Name-Calling during the Cold War» (en anglès). The Science History Institute, 05-11-2019. [Consulta: 21 març 2023].
  11. «Nobelium | chemical element» (en anglès). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 16-01-2018. [Consulta: 3 abril 2020].
  12. «Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997)». Pure and Applied Chemistry, 69, 12, 01-01-1997, pàg. 2471–2474. DOI: 10.1351/pac199769122471. ISSN: 1365-3075.
  13. Lezama Diago, L.M. «Z = 102, nobelio, No. El único elemento del bloque f para el que el estado de oxidación +2 es el más estable». An. Quím., 15, 2, 2019, pàg. 164.
  14. Katz, Joseph J. The Chemistry of the Actinide Elements : Volume 2. Second edition. Dordrecht: Springer Netherlands, 1987. ISBN 978-94-009-3155-8. 
  15. Jean Fuger, L.R. Morss, Norman M. Edelstein. The chemistry of the actinide and transactinide elements. Volumes 1-6. 4th ed. Dordrecht: Springer, 2010. ISBN 978-94-007-0211-0. 
  16. «Z = 102». NuDat 3.0. National Nuclear Data Center (NNDC) at Brookhaven National Laboratory. [Consulta: 20 març 2023].
  17. Whitby, Max. «Isotopes of oganesson». Periodictable.com. [Consulta: 20 març 2023].