Elektronikong pagsasaayos ng isang atom. Electronic configuration ng atom Natuklasan ang actinium
Elektronikong pagsasaayos ng isang atom ay isang pormula na nagpapakita ng pagkakaayos ng mga electron sa isang atom ayon sa mga antas at sublevel. Matapos pag-aralan ang artikulo, matututunan mo kung saan at kung paano matatagpuan ang mga electron, makilala ang mga numero ng quantum at magagawang bumuo ng elektronikong pagsasaayos ng isang atom sa pamamagitan ng numero nito; sa dulo ng artikulo ay mayroong isang talahanayan ng mga elemento.
Bakit pag-aralan ang elektronikong pagsasaayos ng mga elemento?
Ang mga atom ay tulad ng isang set ng konstruksiyon: mayroong isang tiyak na bilang ng mga bahagi, naiiba sila sa bawat isa, ngunit ang dalawang bahagi ng parehong uri ay ganap na pareho. Ngunit ang construction set na ito ay mas kawili-wili kaysa sa plastic at narito kung bakit. Nagbabago ang configuration depende sa kung sino ang nasa malapit. Halimbawa, ang oxygen sa tabi ng hydrogen Siguro nagiging tubig, kapag malapit sa sodium ito ay nagiging gas, at kapag malapit sa bakal ay ganap itong nagiging kalawang. Upang masagot ang tanong kung bakit ito nangyayari at mahulaan ang pag-uugali ng isang atom sa tabi ng isa pa, kinakailangang pag-aralan ang elektronikong pagsasaayos, na tatalakayin sa ibaba.
Ilang electron ang nasa isang atom?
Ang isang atom ay binubuo ng isang nucleus at mga electron na umiikot sa paligid nito; ang nucleus ay binubuo ng mga proton at neutron. Sa neutral na estado, ang bawat atom ay may bilang ng mga electron na katumbas ng bilang ng mga proton sa nucleus nito. Ang bilang ng mga proton ay itinalaga ng atomic number ng elemento, halimbawa, ang sulfur ay may 16 na proton - ang ika-16 na elemento ng periodic table. Ang ginto ay may 79 na proton - ang ika-79 na elemento ng periodic table. Alinsunod dito, ang asupre ay may 16 na electron sa neutral na estado, at ang ginto ay may 79 na electron.
Saan hahanapin ang isang electron?
Sa pamamagitan ng pagmamasid sa pag-uugali ng elektron, ang ilang mga pattern ay nakuha; ang mga ito ay inilarawan sa pamamagitan ng mga quantum number, mayroong apat sa kabuuan:
- Pangunahing numero ng quantum
- Orbital quantum number
- Magnetic quantum number
- Iikot ang quantum number
Orbital
Dagdag pa, sa halip na salitang orbit, gagamitin natin ang terminong "orbital"; ang orbital ay ang wave function ng isang electron; halos, ito ang rehiyon kung saan ginugugol ng electron ang 90% ng oras nito.
N - antas
L - shell
M l - orbital number
M s - una o pangalawang elektron sa orbital
Orbital quantum number l
Bilang resulta ng pag-aaral ng electron cloud, nalaman nila na depende sa antas ng enerhiya, ang ulap ay may apat na pangunahing anyo: isang bola, dumbbells at dalawa pang mas kumplikado. Sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng enerhiya, ang mga form na ito ay tinatawag na s-, p-, d- at f-shell. Ang bawat isa sa mga shell na ito ay maaaring magkaroon ng 1 (on s), 3 (on p), 5 (on d) at 7 (on f) orbitals. Ang orbital quantum number ay ang shell kung saan matatagpuan ang mga orbital. Ang orbital quantum number para sa s,p,d at f orbitals ay kumukuha ng mga value na 0,1,2 o 3, ayon sa pagkakabanggit.
Mayroong isang orbital sa s-shell (L=0) - dalawang electron
Mayroong tatlong orbital sa p-shell (L=1) - anim na electron
Mayroong limang orbital sa d-shell (L=2) - sampung electron
Mayroong pitong orbital sa f-shell (L=3) - labing-apat na electron
Magnetic quantum number m l
Mayroong tatlong orbital sa p-shell, ang mga ito ay itinalaga ng mga numero mula -L hanggang +L, iyon ay, para sa p-shell (L=1) mayroong mga orbital na "-1", "0" at "1" . Ang magnetic quantum number ay tinutukoy ng titik m l.
Sa loob ng shell, mas madali para sa mga electron na matatagpuan sa iba't ibang mga orbital, kaya ang mga unang electron ay pumupuno ng isa sa bawat orbital, at pagkatapos ay isang pares ng mga electron ang idinagdag sa bawat isa.
Isaalang-alang ang d-shell:
Ang d-shell ay tumutugma sa halaga L=2, iyon ay, limang orbital (-2,-1,0,1 at 2), ang unang limang electron ay pumupuno sa shell na kumukuha ng mga halaga M l =-2, M l =-1, M l =0 , M l =1, M l =2.
Paikutin ang quantum number m s
Ang spin ay ang direksyon ng pag-ikot ng isang electron sa paligid ng axis nito, mayroong dalawang direksyon, kaya ang spin quantum number ay may dalawang value: +1/2 at -1/2. Ang isang sublevel ng enerhiya ay maaari lamang maglaman ng dalawang electron na may magkasalungat na mga spin. Ang spin quantum number ay tinutukoy na m s
Principal quantum number n
Ang pangunahing numero ng quantum ay ang antas ng enerhiya; sa kasalukuyan pitong antas ng enerhiya ang kilala, bawat isa ay itinalaga Arabic numeral: 1,2,3,...7. Ang bilang ng mga shell sa bawat antas ay katumbas ng numero ng antas: mayroong isang shell sa unang antas, dalawa sa pangalawa, atbp.
Numero ng elektron
Kaya, ang anumang elektron ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng apat na numero ng quantum, ang kumbinasyon ng mga numerong ito ay natatangi para sa bawat posisyon ng elektron, kunin ang unang elektron, ang pinakamababang antas ng enerhiya ay N = 1, sa unang antas mayroong isang shell, ang ang unang shell sa anumang antas ay may hugis ng bola (s -shell), i.e. L=0, ang magnetic quantum number ay maaaring tumagal lamang ng isang value, M l =0 at ang spin ay magiging katumbas ng +1/2. Kung kukunin natin ang ikalimang electron (sa kahit anong atom ito), ang pangunahing mga numero ng quantum para dito ay: N=2, L=1, M=-1, spin 1/2.
| Actinium | |
|---|---|
| Atomic number | 89 |
| Hitsura ng isang simpleng sangkap | mabigat na radioactive metal na kulay pilak-puting kulay |
| Mga katangian ng atom | |
| Mass ng atom (molar mass) |
227.0278 a. e.m. (/mol) |
| Atomic radius | 188 pm |
| Enerhiya ng ionization (unang elektron) |
665.5(6.90) kJ/mol (eV) |
| Elektronikong pagsasaayos | 6d 1 7s 2 |
| Mga katangian ng kemikal | |
| Covalent radius | n/a pm |
| Ion radius | (+3e) 118 pm |
| Electronegativity (ayon kay Pauling) |
1.1 |
| Potensyal ng elektrod | Ac←Ac 3+ -2.13V Ac←Ac 2+ -0.7V |
| Mga estado ng oksihenasyon | 3 |
| Thermodynamic properties ng isang simpleng substance | |
| Densidad | 10.07 /cm³ |
| Kapasidad ng init ng molar | 27.2 J/(mol) |
| Thermal conductivity | n/a W /( ·) |
| Temperaturang pantunaw | 1320 |
| Init ng Pagkatunaw | (10.5) kJ/mol |
| Temperatura ng kumukulo | 3470 |
| Init ng singaw | (292.9) kJ/mol |
| Dami ng molar | 22.54 cm³/mol |
| Crystal cell simpleng sangkap | |
| Istraktura ng sala-sala | kubiko nakasentro sa mukha |
| Mga parameter ng sala-sala | 5.310 |
| c/a ratio | n/a |
| Temperatura ni Debye | n/a |
| Ac | 89 |
| 227,0278 | |
| 6d 1 7s 2 | |
| Actinium | |
Actinium- isang elemento ng kemikal na may atomic number na 89, na itinalaga sa periodic table simbolo ng mga elemento Ac(Actinium). Ang actinium ay natuklasan noong 1899 ni A. Debierne sa basura mula sa pagproseso ng uranium tar, kung saan poloniumAtradium. Ang bagong elemento ay pinangalanang actinium. Di-nagtagal pagkatapos ng pagkatuklas ni Debierne, nang nakapag-iisa sa kanya, ang Aleman na radiophysicist na si F. Giesel ay nakakuha ng isang mataas na radioactive na elemento mula sa parehong bahagi ng uranium tar na naglalaman ng mga rare earth elements at iminungkahi ang pangalang "emanium" para dito.
Ang karagdagang pananaliksik ay nagpakita ng pagkakakilanlan ng mga paghahanda na nakuha nina Debierne at Giesel, bagaman naobserbahan nila ang radioactive radiation hindi mula sa actinium mismo, ngunit mula sa mga produkto ng pagkabulok nito - 227 Th (radioactinium) at 230 Th ( ionium).
pinagmulan ng pangalan
Mula sa lat. — Actinium, mula sa Griyegong "aktis" - ray.
Ang pagiging likas
Ang Actinium ay isa sa hindi gaanong karaniwang radioactive na elemento sa kalikasan. Pangkalahatang nilalaman nito sa crust ng lupa ay hindi hihigit sa 2600 tonelada, samantalang, halimbawa, ang halaga ng radium ay higit sa 40 milyong tonelada.
Tatlong isotopes ng actinium ang natagpuan sa kalikasan: 225 Ac, 227 Ac, 228 Ac.
Kasama ang anemone ng dagat uranium ores. Ang nilalaman nito sa natural ores ay tumutugma sa ekwilibriyo. Ang tumaas na dami ng actinium ay matatagpuan sa molybdenite, chalcopyrite, cassiterite, quartz, at pyrolusite. Ang Actinium ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang kakayahan sa paglipat sa mga natural na bagay at gumagalaw nang mas mabagal kaysa sa uranium.
Ari-arian
Ang Actinium ay walang matatag na isotopes. Mayroon ding 24 isotopes ng actinium na nakuha sa artipisyal na paraan.
Ang Actinium ay isang kulay-pilak-puting metal, hitsura kahawig ng lanthanum. Dahil sa radyaktibidad, kumikinang ito sa dilim na may katangiang asul na kulay.
Tulad ng lanthanum, maaari itong umiral sa dalawang mala-kristal na anyo, ngunit isang anyo lamang ang nakuha - β-Ac, na may nakasentro sa mukha na kubiko na istraktura. Hindi posible na makuha ang mababang-temperatura na α-form.
Ang atomic radius ng actinium ay bahagyang mas malaki kaysa sa atomic radius ng lanthanum at 1.88 A.
Sa pamamagitan ng mga katangian ng kemikal Ang actinium ay katulad din ng lanthanum, sa mga compound na tumatagal sa estado ng oksihenasyon +3 (Ac 2 O 3, AcCl 3, Ac(OH) 3), ngunit nakikilala sa pamamagitan ng mataas na reaktibiti at higit pang mga pangunahing katangian.
Resibo
Ang pagkuha ng actinium mula sa uranium ores ay hindi praktikal dahil sa mababang nilalaman nito sa kanila, pati na rin ang mataas na pagkakatulad sa mga bihirang elemento ng lupa na naroroon.
Karaniwan, ang mga actinium isotopes ay nakuha sa artipisyal na paraan.
Mga radioactive na katangian ng ilang isotopes ng actinium:
| Actinium isotope | Pagtanggap ng reaksyon | Uri ng pagkabulok | Half life |
|---|---|---|---|
| 221Ac | 232 Th(d,9n) 225 Pa(α)→ 221 Ac | α | <1 сек. |
| 222Ac | 232 Th(d,8n) 226 Pa(α)→ 222 Ac | α | 4.2 seg. |
| 223Ac | 232 Th(d,7n) 227 Pa(α)→ 223 Ac | α | 2.2 min. |
| 224Ac | 232 Th(d,6n) 228 Pa(α)→ 224 Ac | α | 2.9 na oras |
| 225Ac | 232 Th(n,γ) 233 Th(β -)→ 233 Pa(β -)→ 233 U(α)→ 229 Th(α)→ 225 Ra(β -) 225 Ac | α | 10 araw |
| 226Ac | 226 Ra(d,2n) 226 Ac | α o β - o pagkuha ng elektron | 29 oras |
| 227Ac | 235 U(α)→ 231 Th(β -)→ 231 Pa(α)→ 227 Ac | α o β - | 21.7 taon |
| 228 Ac | 232 Th(α)→ 228 Ra(β -)→ 228 Ac | β - | 6.13 oras |
| 229 Ac | 228 Ra(n,γ) 229 Ra(β -)→ 229 Ac | β - | 66 min. |
| 230Ac | 232 Th(d,α) 230 Ac | β - | 80 seg. |
| 231 Ac | 232 Th(γ,p) 231 Ac | β - | 7.5 min. |
| 232 Ac | 232 Th(n,p) 232 Ac | β - | 35 seg. |
Ang 227Ac isotope ay ginawa sa pamamagitan ng pag-iilaw ng radium na may mga neutron sa isang reaktor. Ang ani, bilang panuntunan, ay hindi lalampas sa 2.15% ng paunang halaga ng radium. Ang halaga ng actinium na may ganitong paraan ng synthesis ay kinakalkula sa gramo. Ang 228 Ac isotope ay ginawa sa pamamagitan ng pag-irradiate ng 227 Ac isotope na may mga neutron.
Ang paghihiwalay at paglilinis ng actinium mula sa radium, thorium at mga produktong pagkabulok ng anak na babae ay isinasagawa gamit ang mga pamamaraan ng pagkuha at pagpapalitan ng ion.
Ang metallic actinium ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng actinium trifluoride na may lithium vapor.
Aplikasyon
227 Ac na may halong beryllium ay isang mapagkukunan ng mga neutron. Ang mga mapagkukunan ng Ac-Be ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mababang ani ng gamma ray at ginagamit sa pagsusuri ng activation para sa pagpapasiya ng Mn, Si, Al sa mga ores.
Ang 225 Ac ay ginagamit upang makakuha ng 213 Bi, gayundin para sa paggamit sa radioimmunotherapy.
Maaaring gamitin ang 227 Ac sa mga mapagkukunan ng enerhiya ng radioisotope.
Ang 228Ac ay ginagamit bilang radiotracer sa pagsasaliksik ng kemikal dahil sa mataas na enerhiyang β-emission nito.
Ang isang halo ng 228Ac-228Ra isotopes ay ginagamit sa medisina bilang isang matinding pinagmumulan ng γ-radiation.
Aksyon ng pisyolohikal
Ang Actinium ay isa sa mga mapanganib na radioactive poison na may mataas na tiyak na α-activity. Kahit na ang pagsipsip ng actinium mula sa digestive tract ay medyo maliit kumpara sa radium, ang pinakamahalagang katangian ng actinium ay ang kakayahang mapanatili nang matatag sa katawan sa mga layer ng ibabaw ng bone tissue. Sa una, ang sea anemone ay nag-iipon sa isang malaking lawak sa atay, at ang rate ng pag-alis nito mula sa katawan ay mas malaki kaysa sa rate ng radioactive decay nito. Bilang karagdagan, ang isa sa mga produkto ng anak na babae ng pagkabulok nito ay lubhang mapanganib radon, proteksyon mula sa kung saan kapag nagtatrabaho sa anemone ng dagat ay isang hiwalay na seryosong gawain.
Hindi ito ang merito ng actinium, ngunit gayunpaman ang lugar nito sa periodic table ay espesyal.
Actinium
Gayunpaman, napansin namin kaagad na wala sa mga gawa ng D.I. Mendeleev, na nauugnay sa pagtuklas at pag-unlad ng pana-panahong batas, walang seryosong talakayan tungkol sa elemento na dapat sumakop sa ika-89 na cell sa talahanayan. Bukod dito, kahit na sa huling panghabambuhay na mga edisyon ng "Fundamentals of Chemistry", na inilathala na noong ika-20 siglo, ilang linya lamang ang nakatuon sa sea anemone, at kahit na pagkatapos ay mga karagdagan lamang sa ika-21 na kabanata. Binanggit ni Mendeleev ang pagkakatulad ng actinium sa thorium at na ang elementong ito ay "inilalabas kasama ng thorium at nauuna ito mula sa parehong sulfide-sodium salt at hydrogen peroxide." Iyon lang! Marahil ay wala sa mga elementong natuklasan noong panahong iyon ang nabigyan ng napakaliit na espasyo sa “Fundamentals of Chemistry”. May mga dahilan para dito.
Sampung taon pagkatapos ng pagkatuklas ng actinium, ang sikat na English physicist na si Frederick Soddy ay maingat na nag-systematize ng kumplikadong impormasyon na naipon noong panahong iyon tungkol sa elemento N° 89. Narito ito:
“Ang bigat ng atom ay hindi alam; hindi alam ang average na pag-asa sa buhay; likas na katangian ng radiation - hindi naglalabas ng mga sinag; sangkap ng magulang - hindi alam; ang panimulang materyal ay malamang na uranium; ang produkto ng pagkabulok ay radioactinium.”
Ang katotohanan na ang pagkatuklas ng elementong Blg. 89 noong 1899 ay kinikilala pa rin bilang natapos, ang ilang mga istoryador ng agham ay nagpapaliwanag na may ilang pagkakasangkot sa bagay na ito ng mag-asawang Pierre at Marie Curie at ang kanilang hindi mapag-aalinlanganang awtoridad sa lahat ng bagay na may kaugnayan sa radioactivity. Sa talaan ng kronolohikal ng pagtuklas Ang mga elementong actinium ay nagra-rank kaagad pagkatapos ng polonium at radium. Noong Oktubre 1899, ito ay iniulat ng Pranses na chemist na si Andre Debierne, isa sa ilang kusang katulong nina Pierre at Marie Curie sa kanilang pananaliksik sa mga radioactive na elemento.
Ilang tao ang nakakaalam tungkol sa siyentipikong ito sa ating bansa. Subukan nating punan ang puwang na ito, kahit sa maliit na lawak. Si Debierne ay naging empleyado ng Curies noong siya ay napakabata pa: siya ay mga 25 taong gulang. Ang pinakamalaking natuklasan niya ay. Bilang karagdagan, siya, kasama si Marie Skłodowska-Curie, ay nakakuha ng unang sample ng metallic radium noong 1910. Noong taon ding iyon, kinumpirma nila ang pagtuklas ng polonium. Matapos ang pagkamatay ni Marie Skłodowska-Curie, pinamunuan ni Debierne ang Pierre Curie Laboratory sa Radium Institute sa Paris.
Ang mga sumusunod na linya ay napanatili sa mga tala ni Marie Sklodowska-Curie: "Noong 1900, nakilala ni Pierre Curie ang batang chemist na si Andre Debierne, na nagtrabaho bilang isang preparator para kay Propesor Friedel, na lubos na pinahahalagahan siya bilang isang siyentipiko. Si Andre Debierne ay madaling sumang-ayon sa mungkahi ni Pierre na pag-aralan ang radioactivity: nagsagawa siya ng pananaliksik sa isang bagong radioelement, na ang pagkakaroon nito ay pinaghihinalaang sa pangkat ng bakal at mga bihirang lupa. Natuklasan niya ang elementong ito, na tinatawag na actinium (diin sa orihinal - Ed.). Bagaman nagtatrabaho si Andre Debierne sa kemikal at pisikal na laboratoryo ng Sorbonne University, na pinamumunuan ni Jean Perrin, madalas siyang pumupunta sa aming kamalig, sa lalong madaling panahon naging matalik na kaibigan namin ni Dr. Curie, at pagkatapos ay aming mga anak.”
Ano ang ginawa ng batang chemist na ito noong taglagas ng 1899? Sinusuri ang mga labi ng uranium tar, kung saan ang radium at polonium ay naalis na, natuklasan niya ang mahinang radiation. Kaya ang sikat na tar ay naglalaman ng isa pang bagong elemento? Ang gayong palagay pagkatapos ng pagtuklas ng radium at polonium ay tila natural at hindi maikakaila. Iminungkahi ni Debierne na tawagan ang elementong ito na actinium (o Greek autk; - "radiation, light") sa pamamagitan ng pagkakatulad sa radium. Ang mga pagtatangka ay ginawa upang ihiwalay ang bagong elemento, ngunit hindi sila nagtagumpay, at si Debierne, kasama ang mga Curies, ay tumutok sa radium.
Makalipas ang mahigit isang taon, mula sa kaparehong bahagi ng uranium tar na naglalaman ng mga bihirang lupa, ang mananaliksik na Aleman na si F. Gnzel ay nakakuha ng isang mataas na naglalabas na solusyon. Nagawa pa nga niya (kinailangan ng napakalaking pagsisikap) na palayain ang solusyon na ito mula sa maraming dumi at makakuha ng medyo purong emitter - sa katunayan, ang unang paghahanda ng actinium. Ngunit hindi ito alam ni Gnzel: naniniwala siyang may natuklasan siyang bagong elemento, at tinawag itong emanation. Ngunit sa lalong madaling panahon ang pagkakakilanlan ng emanium at sea anemone ay napatunayan, at ang bagong elemento ay "hindi naganap."
Ang pinaka-hindi pangkaraniwang bagay dito ay malamang na ang elementong tinatawag na "nag-radiate" (ganun ang literal na pagsasalin ng pangalang "sea anemone") ay hindi talaga matutuklasan ng radiation nito. Tulad ng alam na ngayon, ang pinakamahabang buhay na natural na isotope ng actinium, 227Ac, ay nabubulok sa karamihan ng mga kaso, na naglalabas ng napakalambot, mababang-enerhiya na mga beta ray. Ang mga kagamitan sa pag-record na umiral sa pagliko ng ika-19 at ika-20 siglo ay hindi matukoy ang radiation na ito. Imposibleng gamitin ito upang irehistro ang mga bihirang (humigit-kumulang 1.2%) na mga kaso kapag ang mga nuclei na ito ay nabulok, na naglalabas ng mga particle ng alpha. Parehong natuklasan nina Debierne at Giesel ang elemento No. 89 hindi sa pamamagitan ng sarili nitong radiation, ngunit sa radiation ng mga produktong anak nito: sa katunayan, naobserbahan nila ang radiation ng isang isotope ng kilalang thorium.
Ngunit ang bagong aktibidad ay nauugnay sa lanthanum at sa pamilya nito. Mayroong libreng espasyo sa periodic table para sa isang analogue ng lanthanum, isang mabigat na radioactive na elemento ng pangkat III. Dito nakilala ang sea anemone. At hindi sila nagkamali.
Ang Actinium ay talagang katulad ng lanthanum. Mayroon silang halos magkatulad na mga katangian ng kemikal: karaniwang valency (3+), malapit na atomic radii (1.87 at 2.03 A°), halos magkaparehong istraktura ng karamihan sa mga compound. Tulad ng lanthanum, karamihan sa mga actinium salt ay puti; Ac203 oxide din. At ang katotohanan na ang actinium ay higit na mataas sa lanthanum sa aktibidad ng kemikal ay medyo natural; ito ay isang mas mabibigat na metal analogue: ang mga valence electron ay umiikot nang higit pa mula sa nucleus. Gayunpaman, pagdating sa valence ng lanthanum, actinium at kanilang mga pamilya, ang isa pang tanong ay kung aling mga electron ang pinakamahalaga...
Ngunit, nang ipaalam sa mambabasa ang impormasyong ito, malinaw na naunahan natin ang ating sarili. Ang pakikipag-usap tungkol sa mga compound bago pag-usapan ang tungkol sa mga pisikal na katangian ng elemento mismo ay hindi bababa sa hindi pangkaraniwan. Ngunit ang mga pisikal na katangian ng actinium ay mapagkakatiwalaang tinutukoy lamang noong 50s, at may mga dahilan din para doon.
Ang actinium ay umiiral sa kalikasan. Ito, ang pangunahing at pinakamatagal na buhay na isotope 227 Ac, ay nabuo sa panahon ng pagkabulok ng uranium-235. Ang dami ng anemone na ginawa ay napakaliit na ang elementong ito ay tiyak na isa sa sampung pinakapambihirang elemento sa Earth. Ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay tinutukoy ng sampung bilyong bahagi ng isang porsyento. Tinatantya na ang lahat ng mga mineral sa lupa ay naglalaman lamang ng 2600 tonelada ng actinium, at radium (ang matinding kahirapan sa pagkuha na kilala hindi lamang mula sa mga gawa ni Curie, kundi pati na rin mula sa mga tula ng Mayakovsky) - humigit-kumulang 40-50 milyong tonelada.
Actinium - mga paraan ng pagkuha
Ang pagkuha ng actinium mula sa mga likas na pinagkukunan (uranium minerals) ay mas kumplikado sa pamamagitan ng matinding pagkakatulad nito sa mga elemento ng rare earth family. Ang tanyag na Pranses na radiochemist na si M. Gaisinsky ay sumulat: “Sa ilang proseso, ang actinium ay nahiwalay sa lanthanum, at sa iba naman ay sinusunod nito ang lanthanum. Gayunpaman, sa panahon ng fractional crystallization ng double lanthanide nitrates na may magnesium o manganese, ang actinium ay hindi nakahiwalay sa unang bahagi bago ang lanthanum, ngunit puro sa pagitan ng neodymium at samarium. Hindi pa naipaliwanag ang anomalyang ito. Sa kasalukuyan, ang ginustong paraan para sa paggawa ng actinium ay ang pag-iilaw ng radium na may mga neutron. Narito kung ano ang nangyayari dito:
226 88 Ra + 10n → 227 88 Ra - β → 227 89 Ac
Malinaw, mas madaling paghiwalayin ang divalent radium at trivalent actinium kaysa ihiwalay ang parehong actinium mula sa pinaghalong lanthanum at mga analogue nito. At ang kalahating buhay ng radium-227 ay maikli - 41 minuto lamang. Samakatuwid, ang pinakamabilis at pinakamurang paraan (kung angkop na pag-usapan ang tungkol sa mura dito) ay ang pagkuha ng sea anemone mula sa napakamahal na radium. Sa ganitong paraan nakuha ang mga purong paghahanda ng elemento No. 89, kung saan natukoy ang mga pangunahing katangian nito. Ang elemental na anemone sa dagat ay naging isang kulay-pilak-puting metal, medyo mabigat (medyo higit sa 10 g/cm3) at napaka-chemically active. Ang punto ng pagkatunaw nito, na tinutukoy sa eksperimentong paraan, ay 1040±50°C, at ang punto ng kumukulo nito, na kinakalkula ayon sa teorya, ay humigit-kumulang 3200°C.
Sa hangin, ang mga anemone sa dagat ay na-oxidized sa Ac2O3. Sa pamamagitan ng paraan, ang metal actinium (sa mga dami ng milligram) ay nakuha sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng pagbabawas ng AcC13 na may potassium vapor sa 350 ° C at mula sa trifluoride, na kumikilos dito gamit ang lithium vapor. Sa huling kaso, kinakailangan ang isang mas mataas na temperatura - higit sa 1000 ° C, ngunit ang mga resultang sample ay mas malinis.
Mayroon na ngayong 24 isotopes ng actinium na kilala, tatlo sa mga ito ay nangyayari sa kalikasan. Ang mga ito ay medyo mahabang buhay na actinium-227, actinium-228 (aka mesothorium-P) na may kalahating buhay na 6.13 oras, at actinium-225 na may kalahating buhay na humigit-kumulang 10 araw. Ang natitirang mga isotopes ay artipisyal: karamihan sa kanila ay nakuha sa pamamagitan ng pagbomba sa thorium na may iba't ibang mga particle.
Ang praktikal na paggamit ng actinium ay limitado sa mga mapagkukunan ng neutron. Ang mga neutron sa kanila ay nabuo kapag ang beryllium-9 ay na-irradiated na may mga particle ng alpha. At ang mga particle ng alpha ay ginawa ng mga produktong anak ng actinium-227. May dahilan upang maniwala na ang actinium-beryllium neutron sources ay hindi nangangahulugang ang pinakamahusay o pinakamatipid sa mga naturang device.
Ngunit hindi ito nangangahulugan na ang sea anemone ay walang silbi. Malaki ang naibigay ng pag-aaral ng actinium sa agham, at pangunahin sa nuclear physics. Tandaan natin kaagad na ang actinometry (isang mahalagang sangay ng geophysics) ay may maliit na koneksyon sa pag-aaral ng actinium bilang mga anemone sa dagat (mga naninirahan sa dagat) o actinomycins (antibiotics). Ngunit ang sea anemone ay ang batayan para sa sikat na actinoid theory ni G. Seaborg, at kung ang sea anemone ay maaaring umiral nang walang actinium, kung wala ang elementong ito ay hindi iiral ang teoryang ito. Hindi rin matutuklasan ang elementong francium kung hindi dahil sa sea anemone. Mas tiyak, kung ang actinium-227 ay hindi nabulok sa dalawang paraan at hindi minsan (sa average sa 12 kaso sa 1000) ay naging francium-223.
Ang pag-aaral ng elementong ito ay magdadala pa rin ng maraming bagong bagay sa agham. Ang mga physicist, halimbawa, ay hindi pa rin maipaliwanag kung bakit ang pinakasikat at pinaka-pinag-aralan na isotope ng elemento No. 89, actinium-227, ay may variable na kalahating buhay. Ginawa ng artipisyal mula sa radium o nabuo sa pamamagitan ng alpha decay ng purong protactinium-231, mayroon itong kalahating buhay na 21.8 taon, habang nakahiwalay sa mga mineral na naglalaman ng actinium ay mayroon itong mas maikling kalahating buhay. Patuloy na pinagtatalunan ng mga chemist ang posibilidad ng pagkakaroon ng mga monovalent actinium compound. Tila, ayon sa umiiral na mga ideya tungkol sa elektronikong pagsasaayos ng atom nito, dapat mayroong mga naturang compound, ngunit hindi sila maaaring makuha sa anumang paraan!
Sa madaling salita, ang sea anemone ay hindi malapit na ituring na isang mahusay na pinag-aralan na elemento ng "textbook". Samantala, tulad ng alitaptap mula sa sikat na kuwento ng mga bata, "siya ay buhay at kumikinang." Totoo, hindi ito kumikinang na kasingliwanag ng radium, ngunit kumikinang ito...
Ang elementong kemikal na may atomic number na 89 ay itinalaga sa periodic table ng mga elemento sa pamamagitan ng simbolo Ac(lat. Actinium, mula sa Griyegong "aktis" - ray). Mayroong 3 isotopes ng actinium na matatagpuan sa kalikasan: 225Ac, 227Ac, 228Ac(lahat sila ay hindi matatag). Mayroon ding 24 isotopes ng actinium na nakuha sa artipisyal na paraan. Ang atomic radius ng actinium ay 1.88 A.
Ang actinium ay kasama ng uranium ores. Ang nilalaman nito sa likas na ores tumutugma sa ekwilibriyo. Ang tumaas na dami ng actinium ay matatagpuan sa molybdenite, chalcopyrite, cassiterite, quartz, at pyrolusite. Ito ay nailalarawan sa mababang kakayahan sa paglipat sa mga natural na bagay. Ang Actinium ay isa sa hindi gaanong karaniwang radioactive na elemento sa kalikasan. Ang kabuuang nilalaman nito sa crust ng lupa ay hindi hihigit sa 2600 tonelada, habang, halimbawa, ang halaga ng radium ay higit sa 40 milyong tonelada.
pilak-puting metal, kahawig ng lanthanum sa hitsura. Dahil sa radyaktibidad, kumikinang ito sa dilim na may katangiang asul na kulay. Maaari itong umiral sa dalawang mala-kristal na anyo, ngunit isang anyo lamang ang nakuha - beta-Ac, na may nakasentro sa mukha na kubiko na istraktura. Hindi posible na makuha ang mababang-temperatura na alpha form. ay binuksan noong Oktubre 1899 ni A. Debierne sa basura mula sa pagproseso ng uranium tar, kung saan tinanggal ang polonium at radium. Si Andre Debierne ay isa sa ilang gustong katulong nina Pierre at Marie Curie sa kanilang pananaliksik sa mga radioactive na elemento. Ilang tao ang nakakaalam tungkol sa siyentipikong ito sa ating bansa. Naging empleyado siya ng Curies noong siya ay napakabata pa: siya ay mga 25 taong gulang. Ang pinakamalaking natuklasan niya ay ang sea anemone. Bilang karagdagan, siya, kasama si Marie Skłodowska-Curie, ay nakakuha ng unang sample ng metallic radium noong 1910. Noong taon ding iyon, kinumpirma nila ang pagtuklas ng polonium. Matapos ang pagkamatay ni Marie Skłodowska-Curie, pinamunuan ni Debierne ang Pierre Curie Laboratory sa Paris Institute of Radium. Sinusuri ang mga labi ng uranium tar, kung saan ang radium at polonium ay naalis na, natuklasan niya ang mahinang radiation. Iminungkahi ni Debierne na tawagan ang elementong ito na actinium (mula sa Greek - "radiation, light") sa pamamagitan ng pagkakatulad sa radium. Ang mga pagtatangka ay ginawa upang ihiwalay ang bagong elemento, ngunit hindi sila nagtagumpay, at si Debierne, kasama ang mga Curies, ay tumutok sa radium. Di-nagtagal pagkatapos ng pagkatuklas ni Debierne, nang nakapag-iisa sa kanya, nakuha ng German radiophysicist na si F. Giesel ang isang mataas na radioactive na elemento mula sa parehong bahagi ng uranium tar na naglalaman ng mga rare earth elements at iminungkahi ang pangalang "emanium" para dito. Ang karagdagang pananaliksik ay nagpakita ng pagkakakilanlan ng mga paghahanda na nakuha nina Debierne at Giesel, bagaman naobserbahan nila ang radioactive radiation hindi mula sa actinium mismo, ngunit mula sa mga produkto ng pagkabulok nito - 227Th (radioactinium) at 230Th (ionium).Ang Actinium ay isa sa mga mapanganib radioactive poisons na may mataas na partikular na aktibidad ng alpha. Kahit na ang pagsipsip ng actinium mula sa digestive tract ay medyo maliit kumpara sa radium, ang pinakamahalagang katangian ng actinium ay ang kakayahang mapanatili nang matatag sa katawan sa mga layer ng ibabaw ng bone tissue. Sa una, ang sea anemone ay nag-iipon sa isang malaking lawak sa atay, at ang rate ng pag-alis nito mula sa katawan ay mas malaki kaysa sa rate ng radioactive decay nito. Bilang karagdagan, ang isa sa mga produkto ng anak na babae ng pagkabulok nito ay lubhang mapanganib na radon, ang proteksyon mula sa kung saan kapag nagtatrabaho sa actinium ay isang hiwalay na seryosong gawain.
Praktikal na paggamit Ang sea anemone ay limitado ng mga mapagkukunan ng neutron. Ang mga neutron sa kanila ay nabuo kapag ang beryllium-9 ay na-irradiated na may mga particle ng alpha. At ang mga particle ng alpha ay ginawa ng mga produktong anak ng actinium-227. May dahilan upang maniwala na ang actinium-beryllium neutron sources ay hindi nangangahulugang ang pinakamahusay o pinakamatipid sa mga naturang device. Ngunit hindi ito nangangahulugan na ang sea anemone ay walang silbi. Malaki ang naibigay ng pag-aaral ng actinium sa agham, at pangunahin sa nuclear physics. Tandaan natin kaagad na ang actinometry (isang mahalagang sangay ng geophysics) ay may maliit na koneksyon sa pag-aaral ng actinium bilang mga anemone sa dagat (mga naninirahan sa dagat) o actinomycins (antibiotics). Ngunit ang sikat na actinoid theory ni G. Seaborg ay nakabatay sa sea anemone, at kung ang sea anemone ay maaaring umiral nang walang actinium, kung wala ang elementong ito ay hindi iiral ang teoryang ito. Hindi rin matutuklasan ang elementong francium kung hindi dahil sa sea anemone. Mas tiyak, kung ang actinium-227 ay hindi nabulok sa dalawang paraan at hindi minsan (sa average sa 12 kaso sa 1000) ay naging francium-223.
Nag-aaral Ang elementong ito ay magdadala pa rin ng maraming bagong bagay sa agham. Ang mga physicist, halimbawa, ay hindi pa rin maipaliwanag kung bakit ang pinakasikat at pinaka-pinag-aralan na isotope ng elemento No. 89, actinium-227, ay may variable na kalahating buhay. Ginawa ng artipisyal mula sa radium o nabuo sa pamamagitan ng alpha decay ng purong protactinium-231, mayroon itong kalahating buhay na 21.8 taon, habang nakahiwalay sa mga mineral na naglalaman ng actinium ay mayroon itong mas maikling kalahating buhay. Patuloy na pinagtatalunan ng mga chemist ang posibilidad ng pagkakaroon ng mga monovalent actinium compound. Tila, ayon sa umiiral na mga ideya tungkol sa elektronikong pagsasaayos ng atom nito, dapat mayroong mga naturang compound, ngunit hindi sila maaaring makuha sa anumang paraan!
Sa madaling salita, ang sea anemone ay hindi malapit na ituring na isang mahusay na pinag-aralan na elemento ng "textbook". Samantala, tulad ng alitaptap mula sa sikat na kuwento ng mga bata, "siya ay buhay at kumikinang." Totoo, hindi ito kumikinang na kasingliwanag ng radium, ngunit kumikinang ito...
Ang artikulo ay batay sa materyal mula sa aklat na "Popular Library of Chemical Elements". Publishing house "Science", 1977. (electronic na bersyon ng libro -
actinium, Aleman Aktinium) - Radioactive na elemento ng kemikal ng pangkat III ng periodic system ng mga elemento, simbolo Ace, sa. n. 89; sa.m. 227.0278. Ang beta radioactive isotope 227 Ac ay nabubuhay nang mas matagal. Half-life 21.773 g. Ang isotopes 227 Ac at 228 Ac (tinatawag ding mesothorium II, Ms Th II) ay bahagi ng natural na radioactive series. Ang nilalaman ng actinium sa crust ng lupa ay napakaliit (). Ang Actinium ay isang silvery-white metal na may granocentric cubic lattice.Medyo mabigat (density 10.7 g/cm3) at napaka-chemically active. Ang punto ng pagkatunaw nito, na tinutukoy sa eksperimentong paraan, ay 1040? 50 ? C, at ang punto ng kumukulo, na kinakalkula ayon sa teorya, ay humigit-kumulang 3200? SA
Natagpuan sa uranium at thorium ores. Lubos na nakakalason. t pl = 1050 o C, t pigsa = 3590 o C.
1.1. Mga katangian ng kemikal
Configuration ng mga panlabas na shell ng elektron 6d7s2; ang sequential ionization energy ay katumbas ng 6.9; 12.06, 20 eV. Metal radius 0.203 nm, ion radius (+3) 0.111 nm. Ang halaga ng electronegativity ay 1.00. Ang mga kemikal na katangian nito ay katulad ng lanthanum. Mayroon silang halos magkatulad na mga katangian ng kemikal: karaniwang valency (3 +), malapit na atomic radii (1.87 at 2.03 A), halos magkaparehong istraktura ng karamihan sa mga compound. Sa hangin, ang actinium ay na-oxidized sa Ac 2 O 3. Tulad ng sa lanthanum, karamihan sa mga actinium salt ay puti; oxide din. At ang katotohanan na ang actinium ay nakahihigit sa lanthanum sa aktibidad ng kemikal ay medyo natural. Ito ay isang heavy metal analogue: ang mga valence electron ay umiikot pa mula sa nucleus. Dahil sa mataas na radioactivity nito, kumikinang ito sa dilim.
2. Kasaysayan
5. Paglalapat
Ang praktikal na paggamit ng actinium ay limitado sa mga mapagkukunan ng neutron. Ang mga neutron sa kanila ay nabuo kapag ang beryllium-9 ay na-irradiated na may mga particle ng alpha. At ang mga particle ng alpha ay ginawa ng mga produktong anak ng actinium-227. May dahilan upang maniwala na ang actinium-beryllium neutron sources ay hindi nangangahulugang ang pinakamahusay o pinakamatipid sa mga naturang device.
