Mendelevium (oder) ist ein synthetisches Element mit dem Symbol Md (früher Mv) und die Atomnummer 101. Ein metallisches radioaktives transuranic Element in der actinide Reihe, Mendelevium wird gewöhnlich durch das Bombardieren des Einsteiniums mit Alphateilchen synthetisiert. Es wurde nach Dmitri Ivanovich Mendeleev genannt, der das Periodensystem geschaffen hat. Das periodische System von Mendeleev ist die grundsätzliche Weise, alle chemischen Elemente zu klassifizieren. Der Name "Mendelevium" wurde von der Internationalen Vereinigung der Reinen und Angewandten Chemie (IUPAC) akzeptiert. Andererseits wurde das vorgeschlagene Symbol von den Entdeckern vorgelegter "Mv" nicht akzeptiert, und IUPAC hat das Symbol zu "Md" 1963 geändert.

Eigenschaften

Forscher haben gezeigt, dass Mendelevium einen gemäßigt stabilen dipositive (II) Oxydationsstaat zusätzlich zum charakteristischeren (für actinide Elemente) tripositive (III) Oxydationsstaat, das letzte Wesen der dominierender ausgestellte Staat in einer wässrigen Lösung (Chromatographie hat, die der Prozess verwendet ist). Manchmal, wie man sogar zeigen kann, stellt Mendelevium einen monopositiven (I) Staat aus. Md ist verwendet worden, um einige der chemischen Eigenschaften dieses Elements während in einer wässrigen Lösung herauszufinden. Es gibt keinen anderen bekannten Gebrauch des Mendeleviumes und verfolgt nur Beträge des Elements sind jemals erzeugt worden. Andere Isotope des Mendeleviumes, alle radioaktiv, sind mit Md entdeckt worden, der das stabilste mit einer zweimonatigen Halbwertzeit (ungefähr 55 Tage) ist. Andere Isotope erstrecken sich von 248 bis 258 Massenzahlen und Halbwertzeiten von ein paar Sekunden bis zu den ungefähr 51 Tagen. Ursprünglicher Md hatte eine Halbwertzeit von 87 Minuten.

Radioaktivität

Die Radioaktivität des dreiwertigen Elements, Mendeleviumes, ist bestimmt beachtenswert. Es wurde erwartet, dass die Reaktion Bienen (α, n) Md würde, wo Md α-active mit einem t von 5 Minuten und dem entsprechenden α-energy war. Kein solcher α-activity wurde beobachtet, aber der 101 Bruchteil hat spontane Spaltung gezeigt, die einen t weniger als 3 Stunden vertritt. Weil spontane Spaltung auch im Bruchteil beobachtet wurde, der Fermium enthält, hat der α-bombardment von Es Md erzeugt. Die Letzteren haben Elektronfestnahme erlebt, um Von, der dann verfallen durch die spontane Spaltung zu werden. So Davon wurde durch den Zerfall des Zyklotron-synthetisierten Mendeleviumes erzeugt.

Metallischer Staat

Johansson und Rosengren haben 1975 vorausgesagt, dass Md einen divalent metallischen Staat bevorzugen würde, der Europium (Eu) und Ytterbium (Yb), aber nicht einem dreiwertigen ähnlich ist. Mit Spur-Beträgen von Md geführte Studien von Thermochromatographic haben beschlossen, dass Md ein divalent Metall bildet. Mithilfe von der empirischen Korrelationsmethode ist ein divalent metallischer Radius (0.194 ± 0.010) nm geschätzt worden. Die geschätzte Sublimationsenthalpie ist im Rahmen 134-142 kJ/mol.

Lösungschemie

Vor der wirklichen Entdeckung des Mendeleviumes war der dreiwertige Staat der stabilste in der wässrigen Lösung. Entsprechend wurde ein ähnliches chemisches Verhalten zu den anderen 3 + actinides und lanthanides erwartet. Der elution von Md kurz zuvor Von in der elution Folge des dreiwertigen actinides aus der Cation-Austauschharz-Säule, bestätigt diese Vorhersage. Später wurde Md in der Form von unlöslichem Hydroxyd und Fluoriden, die quantitativ coprecipitated mit dreiwertigem lanthanides sind, gefunden. Die Cation-Austauschharz-Säule sowie die HDEHP lösende Förderungssäule elution Datum ist mit einem dreiwertigen Staat für Md und einen ionischen Radius im Einklang stehend, der kleiner ist als Davon. Ein ionischer Radius von 0.0192 nm und eine Koordinationszahl 6 für Md wurden mit empirischen Korrelationen vorausgesagt. Mit den bekannten ionischen Radien für die dreiwertigen seltenen Erden und die geradlinige Korrelation des Klotz-Vertriebskoeffizienten mit dem ionischen Radius wurde ein durchschnittlicher ionischer Radius von 0.089 nm für Md und eine Hitze der Hydratation - (3654 ± 12) kJ/mol berechnete verwendende empirische Modelle und der Geborene-Haber Zyklus geschätzt.

In abnehmenden Bedingungen wurde ein anomales chemisches Verhalten von Md gefunden. Coprecipitation mit BaSO und lösenden Förderungschromatographie-Experimenten mit HDEHP wurden in verschiedenen abnehmenden Agenten ausgeführt. Diese haben gezeigt, dass Md auf stabilen Md in der wässrigen Lösung leicht reduziert werden konnte. Mendelevium kann auch auf den Monovalent-Staat in Wasservinylalkohol-Lösungen reduziert werden. Der cocrystallization von Md mit Salzen von divalent Ionen ist wegen der Bildung von Mischkristallen. Für Md wurde ein ionischer Radius von 0.117 nm gefunden. Die Oxydation von Md zu Md war ziemlich erfolglos.

Geschichte

Mendelevium (für Dimitri Ivanovich Mendeleev, Nachname, der allgemein in die lateinische Schrift als Mendeleev, Mendeleyev, Mendeléef, oder sogar Mendelejeff und Vorname manchmal transliteriert ist, transliteriert als Dmitry oder Dmitriy) wurde zuerst von Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Gregory R. Choppin, Bernard G. Harvey und Stanley G. Thompson (Mannschaft-Führer) Anfang 1955 an der Universität Kaliforniens, Berkeley synthetisiert. Die Mannschaft hat Md erzeugt (Halbwertzeit von 87 Minuten), als sie ein Ziel von Es mit Alphateilchen (Helium-Kerne) in Berkeleys 60-zölligem Zyklotron des Laboratoriums der Radiation bombardiert haben (Md war das erste Isotop jedes Elements, das ein Atom auf einmal zu synthetisieren ist). Element 101 war das neunte transuranic synthetisierte Element. Die ersten 17 Atome dieses Elements wurden geschaffen und haben das Verwenden der mit dem Ionaustauschmethode der Adsorption-elution analysiert. Während des Prozesses hat sich Mendelevium sehr viel wie Thulium, sein natürlich Auftreten homologue benommen.

Entdeckung im Detail

Die Entdeckung hat auf einer großartigen Summe von nur 17 Atomen basiert. Es wird über Es (α, n) 101 Reaktion im 60 zölligen Zyklotron (= 152 Cm) an Berkeley (Kalifornien) synthetisiert. Das Ziel kann durch das Ausstrahlen von leichteren Isotopen als Plutonium in den Materialien erzeugt werden, die Reaktor an der Arco Reaktorstation in Idaho Prüfen. Bemerkenswert ist, dass dieses Ziel aus nur 10 Atomen von hoch radioaktivem Es (mit einer Halbwertzeit von 20.5 Tagen) bestanden hat. Durch elution durch eine kalibrierte Cation-Austauschharz-Säule wurde Mendelevium getrennt und chemisch identifiziert.

Bestimmung der Durchführbarkeit

Um vorauszusagen, ob diese Methode möglich sein würde, haben sie von einer Überschlagsrechnung Gebrauch gemacht. Die Zahl von Atomen, die erzeugt würden, würde der Zahl von Atomen von Zielmaterial-Zeiten seine bösen Abteilungszeiten die Ion-Balken-Intensitätszeiten die Zeit der mit der Halbwertzeit des Produktes verbundenen Beschießung ungefähr gleich sein, wenn sie einige Zeit von der Ordnung seiner Halbwertzeit bombardiert). Das hat 1 Atom pro Experiment gegeben. So unter optimalen Bedingungen konnte die Vorbereitung von nur einem Atom des Elements 101 pro Experiment erwartet werden. Diese Berechnung hat demonstriert, dass es ausführbar war, mit dem Experiment weiterzumachen.

Rückstoß-Technik

Die wirkliche Synthese wurde durch eine Rückstoß-Technik getan, die von Albert Ghiorso eingeführt ist. In dieser Technik wurde das Zielelement auf der Gegenseite des Ziels vom Balken gelegt und hat die zurückschreckenden Atome auf einer Fänger-Folie gefangen. Dieses Rückstoß-Ziel wurde durch eine Galvanik-Technik gemacht, die von Alfred Chetham-Strode entwickelt ist. Diese Technik hat einen sehr hohen Ertrag gegeben, der absolut notwendig ist, wenn er mit solch einem seltenen Produkt als das Einsteinium-Zielmaterial arbeitet.

Das Rückstoß-Ziel hat aus 10 </Mund voll> von Es bestanden, die elektrolytisch auf einer dünnen Goldfolie abgelegt wurden (auch Sein, können Al und Pt verwendet werden). Es wurde durch 41 eV α-particles im Zyklotron von Berkeley mit einer sehr hohen Balken-Dichte von 610 Partikeln pro Sekunde über ein Gebiet von 0.05 Cm bombardiert. Das Ziel wurde durch flüssiges oder Wasserhelium abgekühlt. Der Gebrauch von Helium, in einer gasartigen Atmosphäre, hat die Rückstoß-Atome verlangsamt. Dieses Benzin konnte aus dem Reaktionsraum durch eine kleine Öffnung gepumpt werden, um eine 'Gasflamme' zu bilden. Ein Bruchteil der unvergänglichen zusammen mit dem Benzin getragenen Produktatome, wurde dauerhaft auf der Folie-Oberfläche abgelegt. Die Folie konnte regelmäßig entfernt werden, und eine neue Folie konnte installiert werden. Die folgende Reaktion wurde für das Mendelevium-Entdeckungsexperiment verwendet:

Es + Er  Md + n.

Reinigung und Isolierung

Die Eliminierung der Atome von Md von der Sammler-Folie wurde durch das Säure-Ätzen oder die Gesamtauflösung der dünnen Goldfolie getan. Sie können gereinigt und von anderen Produkttätigkeiten durch mehrere Techniken isoliert werden. Die Trennung von dreiwertigem actinides von lanthanide Spaltungsprodukten und Transportunternehmen von La kann durch eine Cation-Austauschharz-Säule mit einer Wasser/10 90-%-%-Vinylalkohol-Lösung getan werden, die mit HCl als eluant gesättigt ist. Um Md schnell von der Fänger-Folie ein mit dem Anionaustauschchromatographie-Verwenden 6M zu trennen, kann HCl als eluant verwendet werden. Das Gold ist auf der Säule während Md und anderer durchgeführter actinides geblieben. Eine Endisolierung von Md von anderem dreiwertigem actinides war auch erforderlich. Um Bruchteile zu trennen, die Elemente 99, 100 und 101 enthalten, hat eine Cation-Austauschharz-Säule (Dowex-50 Austauschsäule) mit Ammonium-Salzen behandelt wurde verwendet. Eine chemische Identifizierung wurde auf der Grundlage von seiner elution Position kurz zuvor Davon gemacht. In der Reihe von wiederholenden Experimenten haben sie vom eluant Gebrauch gemacht: α-Hydroxyisobutyrate-Lösung (α-HIB). Mit der 'Gasflamme'-Methode können die ersten zwei Schritte beseitigt werden. Dort wurde das in dieser Methode gezeigt es ist möglich, individuelle Produktatome in einem Bruchteil einer Sekunde einige Zehnen von Metern weg vom Zielgebiet zu transportieren und zu sammeln. Der wirksame Transport über lange Entfernungen verlangt die Anwesenheit großer Trauben (KCl Aerosole) im 'Transportunternehmen'-Benzin. Es wird oft in der Produktion und Isolierung von transeinsteinium Elementen verwendet.

Eine andere mögliche Weise, die 3 + actinides zu trennen, kann durch die lösende Förderungschromatographie mit bis-(2-ethylhexyl) phosphorige Säure (abgekürzt als HDEHP) als die stationäre organische Phase und HNO als die bewegliche wässrige Phase erreicht werden. Der actinide elution Folge wird aus dieser der Cation-Austauschharz-Säule umgekehrt. Der durch diese Methode getrennte Md ist im Vorteil, um frei vom organischen Komplexbildner im Vergleich zur Harz-Säule zu sein. Der Nachteil dieser Methode ist dass Md elutes danach Von spät in der Folge.

Erster "Hooray!"

Es gab keine direkte Entdeckung, aber durch die Beobachtung von spontanen Spaltungsereignissen, die aus seiner Elektronfestnahme-Tochter Davon entstehen. Diese Ereignisse wurden während der Nacht vom 19. Februar 1955 registriert. Der erste wurde mit einem "hooray" identifiziert, der von einem "doppelten hooray" und einem "dreifachen hooray" gefolgt ist. Der vierte hat schließlich offiziell die chemische Identifizierung des 101. Elements, Mendeleviumes bewiesen. Zusätzliche Analyse und weiteres Experimentieren, hat das Isotop gezeigt, um Masse 256 zu haben und durch die Elektronfestnahme mit einer Halbwertzeit von 1.5 h zu verfallen.

Isotope

Sechzehn Isotope des Mendeleviumes von der Masse 245 bis 260 sind mit dem stabilsten charakterisiert worden, das Md mit einer Halbwertzeit von 51.5 Tagen, Md mit einer Halbwertzeit von 31.8 Tagen und Md mit einer Halbwertzeit von 5.52 Stunden ist. Alle restlichen radioaktiven Isotope haben Halbwertzeiten, die weniger als 97 Minuten sind, und die Mehrheit von diesen Halbwertzeiten hat, die weniger als 5 Minuten sind. Dieses Element hat auch 5 Meta-Staaten, damit Md (t = 58 Minuten) am längsten gelebt zu sein. Die Isotope des Mendeleviumes erstrecken sich im Atomgewicht von 245.091 u (Md) zu 260.104 u (Md).

Weiterführende Literatur

• Hoffman, D.C. Ghiorso, A., Seaborg, G. T. Die transuranium Leute: die Innengeschichte, (2000), 201-229
• Morss, L. R., Edelstein, N. M., Fuger, J., Die Chemie des actinide und transactinide Elements, 3, (2006), 1630-1636
• Seaborg, G. T., Elemente von Les tranuraniens artificiels, (1967), 39-45
• Gol'danskii, V. I., Polikanov, S. M., Die transuranium Elemente, (1973), 101-103
• Seaborg, G.T. Die transcalifornium Elemente. Zeitschrift der Chemischen Ausbildung, (1959), 36, 38-44
• Handbuch zu den Elementen - Verbesserte Auflage, Albert Stwertka, (Presse der Universität Oxford; 1998) internationale Standardbuchnummer 0-19-508083-1

Links

• Los Alamos National Laboratory - Mendelevium
• Es ist - Mendelevium elementar
• WebElements.com - Mendelevium
• Umweltchemie - Info von Md