Mendelevium

Mendelevium
101 Md
Tm ↑ Md ↓ (Upt) Tableau p??riodique fermium ← → mendelevium nob??lium
Apparence
inconnu
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	mendelevium, MD, 101
Prononciation	/ ˌ m ɛ n r?? ə l ɛ v Je ə m / ou / ˌ m ɛ n r?? ə l Je v Je ə m /
??l??ment Cat??gorie	actinides
Groupe, p??riode, bloc	n / a, 7, fa
Poids atomique standard	(258)
Configuration ??lectronique	[ Rn ] 5f 13 7s 2 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2
Histoire
D??couverte	Lawrence Berkeley National Laboratory (1955)
Propri??t??s physiques
Phase	solide
Point de fusion	1100 K , 827 ?? C, 1521 ?? F
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	2, 3
??lectron??gativit??	1,3 (??chelle de Pauling)
??nergies d'ionisation	1er: 635 kJ ?? mol -1
Miscellan??es
Ordre magn??tique	pas de donn??es
Num??ro de registre CAS	7440-11-1
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de mendelevium
iso N / A demi-vie 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 Non

Mendelevium est un El??ment synth??tique avec le symbole Md (anciennement Mv) et le nombre atomique 101. Un m??tallique radioactif ??l??ment transuranien dans le actinides s??rie, mendelevium est g??n??ralement synth??tis?? en bombardant l'einsteinium avec des particules alpha. Il a ??t?? nomm?? d'apr??s Dmitri Ivanovitch Mendele??ev , qui a cr???? le tableau p??riodique . Syst??me p??riodique de Mendele??ev est le moyen fondamental pour classer tous les ??l??ments chimiques. Le nom "mendelevium" a ??t?? accept??e par le Union internationale de chimie pure et appliqu??e (UICPA). D'autre part, le symbole propos?? ??MV?? soumis par les d??couvreurs n'a pas ??t?? accept??e, et UICPA chang?? le symbole "MD" en 1963.

Caract??ristiques

Les chercheurs ont montr?? que mendelevium a une dipositive mod??r??ment stable (II) de l'??tat d'oxydation en plus de la plus caract??ristique (pour les ??l??ments actinides) tripositif (III) de l'??tat d'oxydation, ce dernier ??tant l'??tat plus dominante expos?? dans une solution aqueuse (chromatographie ??tant le processus utilis??). Parfois, mendelevium peuvent m??me ??tre montr?? ?? monopositive (I) ??tat. ²⁵⁶ Md a ??t?? utilis?? pour d??couvrir certaines des propri??t??s chimiques de cet ??l??ment tandis que dans une solution aqueuse. Il n'y a pas d'autres utilisations connues de mendelevium et seulement des traces de l'??l??ment n'a jamais ??t?? produite. Autres isotopes de mendelevium, tous radioactifs, ont ??t?? d??couverts, avec ²⁵⁸ Md ??tant le plus stable avec deux mois de demi-vie (environ 55 jours). D'autres isotopes varient de 248 ?? 258 et les nombres de masse des demi-vies allant de quelques secondes ?? environ 51 jours. L'original ²⁵⁶ Md avait une demi-vie de 87 minutes.

Radioactivit??

Le trivalent ??l??ment est radioactif. On se attendait ?? ce que la r??action serait ²⁵³ Es (α, n) ²⁵⁵ Md, o?? ²⁵⁵ Md ??tait α-actif avec au _?? de 5 minutes et l'α-??nergie correspondante. Une telle α-activit?? a ??t?? observ??e, mais la fraction 101 montr?? fission spontan??e repr??sentant au moins _?? ?? 3 heures. Parce que la fission spontan??e a ??galement ??t?? observ??e dans la fraction contenant fermium, l'α-bombardement de ²⁵³ Es produit ²⁵⁶ Md. Cette derni??re capture d'??lectrons subi de devenir ²⁵⁶ Fm , qui se d??sint??gre ensuite par fission spontan??e. Donc ²⁵⁶ Fm a ??t?? produit par les d??sint??grations de mendelevium cyclotron-synth??tis??.

??tat m??tallique

Johansson et Rosengren pr??dit en 1975 que Md pr??f??rerait une ??tat bivalent m??tallique, semblable ?? l'europium (Eu) et l'ytterbium (Yb), plut??t qu'un trivalent. Des ??tudes men??es avec Thermochromatographic des traces de Md conclu que Md forme un m??tal divalent. A l'aide de la m??thode de corr??lation empirique, un rayon m??tallique divalent de (0,194 ?? 0,010) nm a ??t?? estim??. L'estimation enthalpie de sublimation est dans la gamme de 134 ?? 142 kJ / mol.

Chimie des solutions

Avant la d??couverte r??elle de mendelevium, l'??tat trivalent ??tait la plus stable en solution aqueuse. Par cons??quent, un comportement chimique analogue aux autres 3+ actinides et lanthanides ??tait attendu. L'??lution de Md juste avant Fm dans le s??quence d'??lution de la actinides trivalents du cation -??change colonne de r??sine, a confirm?? cette pr??diction. Ensuite, MD sous la forme d'insolubles des hydroxydes et fluorures qui sont quantitativement copr??cipit?? avec lanthanides trivalents sont trouv??s. La colonne de r??sine ??changeuse de cations ainsi que l'extraction par solvant colonne Date d'??lution HDEHP est compatible avec un ??tat trivalent pour Md et un rayon ionique plus petit que Fm. Un rayon ionique de 0,0192 nm et un indice de coordination ??gal ?? 6 Md ³⁺ ??t?? pr??dits en utilisant des corr??lations empiriques. Utilisation du rayon ionique connu pour les terres rares trivalentes et la corr??lation lin??aire de coefficient de distribution log de rayon ionique, un rayon ionique moyen de 0,089 nm a ??t?? estim??e pour Md ³⁺ et une chaleur d'hydratation de - (3654 ?? 12) kJ / mol calcul??e en utilisant des mod??les empiriques et le cycle de Born-Haber. Dans des conditions r??ductrices, un comportement chimique anormale de Md ??t?? trouv??. Co-pr??cipitation avec BaSO ₄ et solvants exp??riences de chromatographie d'extraction utilisant HDEHP ont ??t?? r??alis??es dans diff??rents agents r??ducteurs. Celles-ci ont montr?? que Md ³⁺ pourrait facilement ??tre r??duite ?? une Md ²⁺ stable en solution aqueuse. Mendelevium peut ??galement ??tre r??duit ?? l'??tat monovalent dans des solutions eau-??thanol. La cocristallisation de Md ⁺ avec des sels d'ions divalents est due ?? la formation de cristaux mixtes. Pour Md ^+, un rayon ionique de 0,117 nm a ??t?? trouv??. L'oxydation de ³⁺ ?? Md Md ⁴⁺ ??tait plut??t infructueuses.

Histoire

Mendelevium (pour Dimitri Ivanovitch Mendele??ev , le nom couramment transcrit en caract??res latins que Mendele??ev, Mendele??ev, Mendeleef, ou m??me Mendelejeff, et pr??nom parfois translitt??r?? comme Dmitry ou Dmitriy) a ??t?? le premier synth??tis?? par Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Gregory R. Choppin, Bernard G. Harvey, et Stanley G. Thompson (chef d'??quipe) au d??but de 1955 ?? l'Universit?? de Californie, Berkeley. L'??quipe a produit ²⁵⁶ Md ( demi-vie de 87 minutes) quand ils ont bombard?? une ²⁵³ Es cible avec les particules alpha ( h??lium noyaux) dans la 60 pouces de Berkeley Radiation Laboratory cyclotron ⁽²⁵⁶ Md ??tait le premier isotope d'un ??l??ment ?? synth??tiser un atome ?? la fois). L'??l??ment 101 a ??t?? le neuvi??me ??l??ment transuranien synth??tis??. Les premier 17 atomes de cet ??l??ment ont ??t?? cr????s et analys??s en utilisant la m??thode d'adsorption-??lution par ??change d'ions. Pendant le processus, mendelevium comport?? tr??s bien comme le thulium , son naturel homologue.

D??couverte en d??tail

La d??couverte a ??t?? bas??e sur un total de seulement 17 atomes. Il est synth??tis?? par les ²⁵³ Es (α, n) ²⁵⁶ 101 r??action dans le 60-Inch-Cyclotron (= 152 cm) ?? Berkeley (Californie). La cible peut ??tre produit par irradiation des isotopes les plus l??gers que le plutonium dans le r??acteur d'essai des mat??riaux ?? la station Arco r??acteur dans l'Idaho. Remarquable est que cet objectif ne comptait que 10 ⁹ atomes de hautement radioactives Es ²⁵³ (avec une demi-vie de 20,5 jours). Par ??lution ?? travers une colonne de r??sine ??changeuse de cations calibr??, mendelevium a ??t?? s??par??e et identifi??e chimiquement.

D??terminer la faisabilit??

Pour pr??dire si cette m??thode serait possible, ils ont fait usage d'un calcul approximatif. Le nombre d'atomes qui seraient produits, serait approximativement ??gal au nombre d'atomes de fois de mat??riau de cible ses reprises de section transversale des reprises d'intensit?? de faisceau d'ions le temps de bombardement li??e ?? la demi-vie du produit lors de bombarder pendant une dur??e de l'ordre de sa demi-vie). Cela a donn?? une atome par exp??rience. Ainsi, dans des conditions optimales, la pr??paration d'un seul atome de l'??l??ment 101 par exp??rience pourrait ??tre pr??vu. Ce calcul a d??montr?? qu'il ??tait possible d'aller de l'avant avec l'exp??rience.

technique de Recoil

La synth??se r??elle a ??t?? r??alis??e par une technique de recul, introduite par Albert Ghiorso. Dans cette technique, l'??l??ment cible a ??t?? plac?? sur le c??t?? oppos?? de la cible ?? partir de la poutre et la capture des atomes de recul sur une feuille de receveur. Cet objectif de recul a ??t?? faite par une technique de galvanoplastie, d??velopp?? par Alfred Chetham-Strode. Cette technique a donn?? un rendement tr??s ??lev??, ce qui est absolument n??cessaire lorsque l'on travaille avec un tel produit rare que le mat??riau cible de einsteinium.

La cible de recul se composait de 10 ^{253 -9} de Es qui ont ??t?? d??pos??s par ??lectrolyse sur une mince feuille d'or (??galement, Al et Pt peuvent ??tre utilis??s). Il a ??t?? bombard?? par 41 eV α-particules dans le cyclotron de Berkeley avec une densit?? de faisceau tr??s ??lev?? de 6 ∙ 10 ¹³ particules par seconde sur une surface de 0,05 cm ^2. La cible a ??t?? refroidi par de l'eau ou de l'h??lium liquide. L'utilisation de l'h??lium, dans une atmosph??re gazeuse, ralentit les atomes de recul. Ce gaz peut ??tre pomp?? hors de la chambre de r??action ?? travers un petit orifice pour former un "bec de gaz. Certains fraction des atomes de produits non volatils entra??n??s avec le gaz, ont ??t?? d??pos??s ?? demeure sur la surface de la feuille. La feuille pourrait ??tre retir?? p??riodiquement et une nouvelle feuille pourrait ??tre install??. La r??action suivante a ??t?? utilis??e pour l'exp??rience de d??couverte de mendelevium: ²⁵³ Es + ⁴ Il → ²⁵⁶ Md + ¹ n.

La purification et l'isolement

L'??limination des atomes Md de la feuille de collecteur a ??t?? fait par gravure ?? l'acide ou de la dissolution totale de la mince feuille d'or. Ils peuvent ??tre purifi??s et isol??s ?? partir d'autres activit??s sur les produits par plusieurs techniques. La s??paration des actinides trivalents provenant des produits de fission et les lanthanides La porte peut ??tre r??alis?? par une colonne de r??sine ??changeuse de cations en utilisant une solution d'??thanol ?? l'eau / 10% ?? 90% satur?? avec HCl comme ??luant. Pour s??parer Md rapidement de la feuille de receveur, une chromatographie ??changeuse d'anions en utilisant du HCl 6 M comme ??luant peut ??tre utilis??. L'or est rest?? sur la colonne alors que le Maryland et d'autres actinides traversaient. Un isolement final de Md ³⁺ d'autres actinides trivalents ??tait ??galement n??cessaire. Pour s??parer les fractions contenant des ??l??ments 99, 100 et 101, une colonne de r??sine ??changeuse de cations (colonne Dowex-50 ??change) trait?? avec des sels d'ammonium a ??t?? utilis??e. Une identification a ??t?? faite chimique sur la base de sa position d'??lution juste avant Fm. Dans la s??rie d'exp??riences r??p??titives, ils ont fait usage de l'??luant: solution α-hydroxyisobutyrate (α-HIB). En utilisant la m??thode "?? jet de gaz", les deux premi??res ??tapes peuvent ??tre ??limin??s. Il a ??t?? montr?? que, dans ce proc??d??, il est possible de transporter et recueillir des atomes individuels de produits en une fraction de seconde ?? quelques dizaines de m??tres de la zone cible. Le transport efficace sur de longues distances n??cessite la pr??sence de grands groupes (a??rosols KCl) dans le gaz ??transporteur??. Il est fr??quemment utilis??e dans la production et l'isolement d'??l??ments de transeinsteinium.

Une autre fa??on possible de s??parer les actinides 3+ peut ??tre r??alis??e par Chromatographie d'extraction par solvant en utilisant du bis- (2-??thylhexyl) phosphorique (HDEHP en abr??g??) comme phase stationnaire organique et HNO ₃ en tant que phase aqueuse mobile. La s??quence actinide d'??lution est invers?? ?? partir de celle de la colonne de r??sine ??changeuse de cations. La Md s??par??s par ce proc??d?? pr??sente l'avantage d'??tre exempt d'agent complexant organique par rapport ?? la colonne de r??sine. L'inconv??nient de cette m??thode est que Md ??lue apr??s Fm fin de la s??quence.

Le premier "Hourra!"

Il n'y avait pas la d??tection directe, mais par l'observation des ??v??nements de fission spontan??es d??coulant de sa fille capture d'??lectrons ²⁵⁶ Fm. Ces ??v??nements ont ??t?? enregistr??s au cours de la nuit du 19 F??vrier, 1955. Le premier a ??t?? identifi?? avec un "hourra" suivi d'un ??double hourra?? et un ??triple hourra". Le quatri??me finalement officiellement prouv?? l'identification chimique de l'??l??ment 101e, mendelevium. Une analyse suppl??mentaire et une exp??rimentation plus pouss??e, a montr?? l'isotope de masse 256 et avoir ?? se d??sint??grer par capture d'??lectrons avec une demi-vie de 1,5 h.

Isotopes

Seize isotopes de mendelevium de la masse de 245 ?? 260 ont ??t?? caract??ris??s, avec le plus stable ??tant ²⁵⁸ Md avec une demi-vie de 51,5 jours, ²⁶⁰ Md avec une demi-vie de 31,8 jours, et ²⁵⁷ Md avec une demi-vie de 5,52 heures. Tout le reste isotopes radioactifs ont des demi-vies qui sont moins de 97 minutes, et la plupart d'entre eux ont des demi-vies qui sont ?? moins de 5 minutes. Cet ??l??ment a aussi 5 ??tats m??ta, avec la plus longue dur??e de vie ??tant ^258m Md (t _?? = 58 minutes). Les isotopes de mendelevium varient en poids atomique de 245,091 u ⁽²⁴⁵ Md) ?? 260,104 u ⁽²⁶⁰ Md).