Laurencio

Laurencio
103 Lr
Lu ↑ Lr ↓ (UPP) Tabla periódica nobelio ← lawrencium → rutherfordio
Apariencia
desconocido
Propiedades generales
Nombre, símbolo, número	lawrencium, Lr, 103
Pronunciación	/ l ə r ɛ n s yo ə m / lə- REN -ver-əm
Categoría Elemento	actínidos a veces considerado un metal de transición
Grupo, período, bloque	n / a, 7, d
Peso atómico estándar	[262]
Configuración electrónica	[ Rn ] 5f 14 7s 2 7p 1 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3
Historia
Descubrimiento	Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (1961)
Propiedades físicas
Fase	sólido presumiblemente
Propiedades atómicas
Estados de oxidación	3
Energías de ionización	Primero: 443.8 kJ · mol -1
	Segundo: 1428,0 kJ · mol -1
	Tercero: 2219,1 kJ · mol -1
Miscelánea
Número de registro del CAS	22537-19-5
La mayoría de los isótopos estables
Artículo principal: Los isótopos de lawrencium
iso N / A media vida DM DE ( MeV) DP 262 Lr syn 3.6 h CE 262 No 261 Lr syn 44 min SF / CE? 260 Lr syn 2.7 min α 8.04 256 Md 259 Lr syn 6,2 s 78% α 8.44 255 Md 22% SF 256 Lr syn 27 s α 8.62,8.52,8.32 ... 252 Md 255 Lr syn 21,5 s α 8.43,8.37 251 Md 254 Lr syn 13 s 78% α 8.46,8.41 250 Md 22% EC 254 No sólo isótopos con vidas medias de más de 5 segundos no se incluyen aquí

Lawrencium es una radioactivo sintética elemento químico con el símbolo Lr (anteriormente Lw) y número atómico 103. En la tabla periódica de los elementos, es una período de 7 elemento de d-bloque y el último elemento de la actínidos serie. Experimentos químicos han confirmado que lawrencium comporta como el más pesado homólogo a lutecio y es químicamente similar a otros actínidos.

Laurencio fue sintetizado por primera vez por el equipo de la física nuclear dirigido por Albert Ghiorso el 14 de febrero de 1961, en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de la Universidad de California. Los primeros átomos de lawrencium fueron producidas bombardeando un blanco de tres miligramos que consta de tres isótopos del elemento californio con boro -10 y boro-11 núcleos de la Iones Pesados Acelerador Lineal. El equipo sugirió el nombre lawrencium (después Ernest Lawrence), y el símbolo "Lw", pero IUPAC cambió el símbolo para "Lr" en 1963. Fue el final y el elemento más pesado de la actínidos serie en ser sintetizado.

Todos isótopos de lawrencium son radiactivos; su isótopo conocido más estable es lawrencium-262, con una vida media de aproximadamente 3,6 horas. Todos sus isótopos, excepto para lawrencium-260, -261 y -262 decaimiento con una vida media de menos de un minuto.

Historia

Descubrimiento

Laurencio fue primero sintetizado por el -la física nuclear equipo de Albert Ghiorso, Torbjørn SIKKELAND, Almon Larsh, Robert M. Latimer, y sus compañeros de trabajo el 14 de febrero de 1961, en el Laboratorio de Radiación Lawrence (que ahora se llaman Lawrence Berkeley National Laboratory) en la Universidad de California. Los primeros átomos de lawrencium fueron producidos por el bombardeo de un período de tres objetivo miligramo que consta de tres isótopos del elemento californio con boro -10 y boro-11 núcleos de la pesada Ion Acelerador Lineal (HILAC). El equipo de Berkeley informó que el isótopo ²⁵⁷ Lr se detectó de esta manera, y que decayó mediante la emisión de un 8,6 MeV de partículas alfa con una vida media de aproximadamente ocho segundos. Esta identificación fue posteriormente corregida a ser ²⁵⁸ Lr.

252
98 Cf + 11
5 B → 263- x
103 Lr → 258
103 Lr + 5 1
0 n

En 1967, investigadores-de física nuclear en Dubna, Rusia , informó que no pudieron confirmar la asignación de un emisor alfa con una vida media de los ocho segundos para ²⁵⁷ Lr. Este isótopo más tarde se dedujo que ²⁵⁸ Lr. En lugar de ello, el equipo de Dubna informó un isótopo con una vida media de alrededor de 45 segundos como ²⁵⁶ Lr.

243
95 Am + 18
8 O → 261- x
103 Lr → 256
103 Lr + 5 1
0 n

Otros experimentos han demostrado una actínidos química para el nuevo elemento, por lo que en 1970 se sabía que lawrencium es el último de los actínidos. En 1971, el equipo de la física nuclear en la Universidad de California en Berkeley realizó con éxito toda una serie de experimentos destinados a medir las propiedades de desintegración nuclear de los isótopos lawrencium con números de masa de 255 a 260.

En 1992, la IUPAC Grupo de Trabajo de Transporte-fermio (GTT) reconoció oficialmente los equipos de física nuclear en Dubna y Berkeley como los co-descubridores de lawrencium.

Naming

El origen del nombre, ratificado por la American Chemical Society, es en referencia al -físico nuclear Ernest O. Lawrence, de la Universidad de California, que inventó el acelerador de partículas ciclotrón. El símbolo Lw fue utilizado originalmente, pero el elemento se le asigna el símbolo Lr. En agosto de 1997, el Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ratificó el nombre lawrencium y el símbolo Lr durante una reunión en Ginebra .

Características

Estructura electrónica

Lawrencium es el elemento 103 en la tabla periódica . Es el primer miembro de el bloque 6d; de acuerdo con el Regla de Madelung, su configuración electrónica debe ser [Rn] 5f ¹⁴ 7s ² 6d ^1. Sin embargo, los resultados de la investigación de la mecánica cuántica han sugerido que esta configuración es correcta, y es, de hecho [Rn] 5f ¹⁴ 7s ² 7p ^1. Una medición directa de esto no es posible. Aunque primeros cálculos dieron resultados contradictorios, los estudios más recientes y cálculos confirman la sugerencia.

Una correlación estricta entre la bloques de la tabla periódica y la configuraciones orbital-shell para átomos neutros clasificarían lawrencium como un metal de transición , ya que podría ser clasificado como un elemento de bloque d. Sin embargo, lawrencium se clasifica como un elemento de actínidos de acuerdo con las recomendaciones de la IUPAC.

Propiedades químicas experimentales

Fase gaseosa

Se informó que los primeros estudios en fase gaseosa de lawrencium en 1969 por una física nuclear equipo de la Flerov Laboratorio de Reacciones Nucleares (FLNR) en la Unión Soviética . Utilizaron el reacción nuclear ²⁴³ Am + ¹⁸ O para producir núcleos lawrencium, que luego expuestos a una corriente de cloro gas, y se formó un producto de cloruro volátil. Este producto se dedujo que ser ²⁵⁶ LrCl _3, y esto confirmó que lawrencium es un elemento típico de los actínidos.

La fase acuosa

Se informó que los primeros estudios de fase acuosa de lawrencium en 1970 por un equipo de la física nuclear en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California. Este equipo utiliza la reacción nuclear ²⁴⁹ Cf + ¹¹ B para producir núcleos lawrencium. Fueron capaces de demostrar que lawrencium forma un ion trivalente, similar a las de los otros elementos actínidos, pero en contraste con la de nobelio . Otros experimentos en 1988 confirmaron la formación de un ion lawrencium trivalente (III) usando la cromatografía de intercambio aniónico utilizando butirato de iso-α hidroxi (α-HIB) compleja. Comparación del tiempo de elución con otros actínidos permitió una determinación de 88,6 pico metros para la radio iónico para Lr ^3+. Los intentos de reducir lawrencium en el estado lawrencium (III) de ionización a Laurencio (I) utilizando la potente reducción de clorhidrato de hidroxilamina agente no tuvieron éxito.

Nucleosíntesis

Fusión

²⁰⁵ Tl ⁽⁵⁰ Ti, xn) ^255-x Lr (x = 2?)

Esta reacción se estudió en una serie de experimentos en 1976 por Yuri Oganessian y su equipo en el FLNR. Se proporcionaron pruebas para la formación de ²⁵³ Lr en el canal de salida 2n.

²⁰³ Tl ⁽⁵⁰ Ti, xn) ^253-x Lr

Esta reacción se estudió en una serie de experimentos en 1976 por Yuri Oganessian y su equipo en el FLNR.

²⁰⁸ Pb ⁽⁴⁸ Ti, PXN) ^255-x Lr (x = 1?)

Esta reacción fue reportado en 1984 por Yuri Oganessian al FLNR. El equipo fue capaz de detectar desintegraciones de ²⁴⁶ Cf, descendiente de ²⁵⁴ Lr.

²⁰⁸ Pb ⁽⁴⁵ Sc, xn) ^253-x Lr

Esta reacción se estudió en una serie de experimentos en 1976 por Yuri Oganessian y su equipo en el FLNR. Los resultados no están fácilmente disponibles.

²⁰⁹ Bi ⁽⁴⁸ Ca, xn) ^257-x Lr (x = 2)

Esta reacción se ha usado para estudiar las propiedades espectroscópicas de ²⁵⁵ Lr. El equipo de GANIL utiliza la reacción en 2003 y el equipo de la FLNR utilizó entre 2004 a 2006 para proporcionar información adicional para el esquema de desintegración del ²⁵⁵ Lr. El trabajo proporciona evidencia de un nivel de isómeros en ²⁵⁵ Lr.

Fusión caliente

²⁴³ Am ⁽¹⁸ O, x n) ^261-x Lr (x = 5)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1965 por el equipo de la FLNR. Ellos fueron capaces de detectar la actividad con un decaimiento característico de 45 segundos, que se asignó al ²⁵⁶ Lr o ²⁵⁷ Lr. El trabajo posterior sugiere una asignación a ²⁵⁶ Lr. Otros estudios en 1968 produjeron una actividad alfa 8,35-8,60 MeV con una vida media de 35 segundos. Esta actividad también fue asignado inicialmente a ²⁵⁶ Lr o ²⁵⁷ Lr y más tarde a únicamente ²⁵⁶ Lr.

²⁴³ Am ⁽¹⁶ O, x n) ^259-x Lr (x = 4)

Esta reacción fue estudiada en 1970 por el equipo de la FLNR. Ellos fueron capaces de detectar una actividad alfa 8,38 MeV con una vida media de 20 años. Este fue asignado a ²⁵⁵ Lr.

²⁴⁸ cm ⁽¹⁵ N, xn) ^263-x Lr (x = 3,4,5)

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL en su amplio estudio de los isótopos lawrencium. Ellos fueron capaces de asignar actividades alfa a ²⁶⁰ Lr, ²⁵⁹ Lr y ²⁵⁸ Lr de los canales de salida 3-5n.

²⁴⁸ cm ⁽¹⁸ S, pxn) ^265-x Lr (x = 3,4)

Esta reacción se estudió en 1988 en la LBNL a fin de evaluar la posibilidad de producir ²⁶² Lr y ²⁶¹ Lr sin utilizar el exótico destino ²⁵⁴ Es. También se utiliza para tratar de medir una captura de electrones (CE) sucursal en ^261m Rf del canal de salida 5 n. Después de la extracción del componente Lr (III), que fueron capaces de medir la fisión espontánea de ²⁶¹ Lr con una mejor vida media de 44 minutos. La sección transversal de la producción fue de 700 pb. Sobre esta base, se calculó una rama de captura de electrones 14% si este isótopo se produjo a través del canal 5n en lugar de el canal P4N. Una energía de bombardeo inferior (93 MeV cf 97 MeV) y luego se utilizó para medir la producción de ²⁶² Lr en el canal P3N. El isótopo se detectó con éxito y se midió con un rendimiento de 240 pb. El rendimiento fue menor de lo esperado en comparación con el canal P4N. Sin embargo, los resultados fueron juzgados para indicar que el ²⁶¹ Lr fue más probable es producido por un canal P3N y un límite superior de 14% para la captura de electrones rama de ^261m por lo tanto, se sugirió Rf.

²⁴⁶ cm ⁽¹⁴ N, xn) ^{de 260 x} Lr (x = 3?)

Esta reacción se estudió brevemente en 1958 en el LBNL utilizando un ²⁴⁴ Cm objetivo enriquecido (5% ²⁴⁶ Cm). Se observó una actividad alfa MeV ~ 9 con una vida media de ~ 0,25 segundos. Resultados posteriores sugieren una asignación provisional a ²⁵⁷ Lr del canal 3n

²⁴⁴ cm ⁽¹⁴ N, xn) ^258-x Lr

Esta reacción se estudió brevemente en 1958 en el LBNL utilizando un ²⁴⁴ Cm objetivo enriquecido (5% ²⁴⁶ Cm). Se observó una actividad alfa MeV ~ 9 con una vida media de ~ 0,25 s. Resultados posteriores sugieren una asignación provisional a ²⁵⁷ Lr del canal 3n con el componente ²⁴⁶ Cm. No se han reportado actividades asignadas a la reacción con el componente ²⁴⁴ Cm.

²⁴⁹ Bk ⁽¹⁸ O, αxn) ^263-x Lr (x = 3)

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL en su amplio estudio de los isótopos lawrencium. Ellos fueron capaces de detectar una actividad asignada a ²⁶⁰ Lr. La reacción se estudió más en 1988 para estudiar la química acuosa de lawrencium. Se midieron un total de 23 desintegraciones alfa de ²⁶⁰ Lr, con una energía media de 8,03 MeV y una mejor vida media de 2,7 minutos. La sección transversal calculada fue de 8,7 °.

²⁵² Cf ⁽¹¹ B, x n) ^263-x Lr (x = 5,7 ??)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1961 en la Universidad de California por Albert Ghiorso mediante el uso de un blanco de californio (Cf 52% ^252). Observaron tres actividades alfa de 8,6, 8,4 y 8,2 MeV, con una vida media de aproximadamente 8 y 15 segundos, respectivamente. La actividad 8.6 MeV fue asignado provisionalmente a ²⁵⁷ Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a ²⁵⁸ Lr, resultante de la canal de salida 5n. La actividad 8.4 MeV también fue asignado a ²⁵⁷ Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a ²⁵⁶ Lr. Esto es más probable desde el componente ²⁵⁰ Cf 33% en el objetivo en lugar de desde el canal 7n. El 8,2 MeV fue posteriormente asociado con nobelio .

²⁵² Cf ⁽¹⁰ B, x n) ^262-x Lr (x = 4,6)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1961 en la Universidad de California por Albert Ghiorso mediante el uso de un blanco de californio (Cf 52% ^252). Observaron tres actividades alfa de 8,6, 8,4 y 8,2 MeV, con una vida media de aproximadamente 8 y 15 segundos, respectivamente. La actividad 8.6 MeV fue asignado provisionalmente a ²⁵⁷ Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a ²⁵⁸ Lr. La actividad 8.4 MeV también fue asignado a ²⁵⁷ Lr. Resultados posteriores sugieren una reasignación a ²⁵⁶ Lr. El 8,2 MeV fue posteriormente asociado con nobelio .

²⁵⁰ Cf ⁽¹⁴ N, αxn) ^{260 x} Lr (x = 3)

Esta reacción se estudió en 1971 en el LBNL. Ellos fueron capaces de identificar una actividad 0.7s alfa con dos líneas alfa en 8.87 y 8.82 MeV. Este fue asignado a ²⁵⁷ Lr.

²⁴⁹ Cf ⁽¹¹ B, xn) ^{de 260 x} Lr (x = 4)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1970 en el LBNL en un intento de estudiar la química acuosa de lawrencium. Ellos fueron capaces de medir una actividad Lr ^3+. La reacción se repitió en 1976 en Oak Ridge y 26s ²⁵⁶ Lr se confirmó mediante la medición de los rayos X coincidentes.

²⁴⁹ Cf ⁽¹² C, pxn) ^{260 x} Lr (x = 2)

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL. Ellos fueron capaces de detectar una actividad asignada a ²⁵⁸ Lr del canal p2n.

²⁴⁹ Cf ⁽¹⁵ N, αxn) ^{260 x} Lr (x = 2,3)

Esta reacción fue estudiada en 1971 por el equipo de la LBNL. Ellos fueron capaces de detectar una actividades asignadas a ²⁵⁸ Lr y ²⁵⁷ Lr del α2n y α3n y canales. La reacción se repitió en 1976 en Oak Ridge y se confirmó la síntesis de ²⁵⁸ Lr.

²⁵⁴ Es + ²² Ne - transferencia

Esta reacción se estudió en 1987 en el LLNL. Ellos fueron capaces de detectar nuevos actividades de fisión espontánea (SF) asignados a ²⁶¹ Lr y ²⁶² Lr, como resultado de la transferencia de los ²² Ne núcleos a la meta de ²⁵⁴ Es. Además, se detectó una actividad de 5 ms SF en coincidencia con retraso nobelio rayos X K-shell y fue asignado a ²⁶² No, resultante de la captura de electrones de ²⁶² Lr.

Productos de desintegración

Los isótopos de lawrencium también se han identificado en la desintegración de elementos más pesados. Las observaciones hasta la fecha se resumen en la siguiente tabla:

Isótopos

Once isótopos de lawrencium más uno isómero se han sintetizado con ²⁶² Lr siendo la más larga duración y el más pesado, con una vida media de 216 minutos. ²⁵² Lr es el isótopo más ligero de lawrencium a ser producido hasta la fecha.

Isomería Nuclear

Un estudio de las propiedades de desintegración de ²⁵⁷ Db (ver dubnium ) en 2001 por Hessberger et al. en el GSI proporcionado algunos datos para el decaimiento de ²⁵³ Lr. El análisis de los datos indicó la población de los dos niveles de isómeros de ²⁵³ Lr de la descomposición de los isómeros correspondientes en ²⁵⁷ Db. Se asignó el estado fundamental giro y paridad de 7 / 2-, descomposición por la emisión de una partícula alfa 8794 KeV con una vida media de 0.57s. Se asignó el nivel de isómeros giro y paridad de 1 / 2-, descomposición por la emisión de una partícula alfa 8722 KeV con una vida media de 1,49 s.

Trabajos recientes sobre la espectroscopia de los ²⁵⁵ Lr formado en la reacción ²⁰⁹ Bi ⁽⁴⁸ Ca, 2n) ²⁵⁵ Lr ha proporcionado evidencia de un nivel isomérica.