Lawrenci

Lawrenci hay Lorenci, Lorenxi, là một nguyên tố tổng hợp có tính phóng xạ được ký hiệu là Lr và số nguyên tử là 103. Đồng vị bền nhất của nó là ²⁶²Lr, với chu kỳ bán rã gần 3,6 giờ. Có rất ít thông tin hóa học về nguyên tố này nhưng nó có thể hình thành ion hóa trị 3 trong dung dịch nước, và là nguyên tố nằm cuối cùng trong nhóm actini.

Lawrencium, 103Lr
Tính chất chung
Tên, ký hiệu	lawrencium, Lr
Phiên âm	/ləˈrɛnsiəm/ ⓘ lə-REN-see-əm
Hình dạng	không rõ
Lawrencium trong bảng tuần hoàn
Lu ↑ Lr ↓ (Upp) nobelium ← lawrencium → rutherfordi
Số nguyên tử (Z)	103
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)	[262]
Phân loại	họ actini, đôi khi được xem là kim loại chuyển tiếp
Nhóm, phân lớp	n/a, d
Chu kỳ	Chu kỳ 7
Cấu hình electron	[Rn] 7s2 5f14 7p1
mỗi lớp	2, 8, 18, 32, 32, 8, 3
Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất	solid presumably
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa	3
Năng lượng ion hóa	Thứ nhất: 443.8 kJ·mol−1 Thứ hai: 1428.0 kJ·mol−1 Thứ ba: 2219.1 kJ·mol−1
Thông tin khác
Số đăng ký CAS	22537-19-5
Lịch sử
Phát hiện	Lawrence Berkeley National Laboratory (1961)
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của lawrencium
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP 262Lr syn 3.6 h EC 262No 261Lr syn 44 min SF/EC? 260Lr syn 2.7 min α 8.04 256Md 259Lr syn 6.2 s 78% α 8.44 255Md 22% SF 256Lr syn 27 s α 8.62,8.52,8.32... 252Md 255Lr syn 21.5 s α 8.43,8.37 251Md 254Lr syn 13 s 78% α 8.46,8.41 250Md 22% EC 254No
only isotopes with half-lives over 5 seconds are included here

Phát hiện

Lawrenci được tổng hợp đầu tiên bởi nhóm nghiên cứu gồm Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon Larsh, Robert M. Latimer và các cộng sự vào ngày 14 tháng 2 năm 1961, tại phòng thí nghiệm phóng xạ Lawrence (Lawrence Radiation Laboratory ngày nay gọi là phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley) tại đại học California tại Berkeley. Các nguyên tử đầu tiên của nguyên tố lawrenci được tạo ra bằng cách bắn phát 3-milligram hỗn hợp 3 đồng vị của nguyên tố californi bằng các hạt nhân boron-10 và boron-11 trong máy gia tốc tuyến tính ion nặng (Heavy Ion Linear Accelerator-HILAC).

Nhóm nghiên cứu Berkeley thông báo rằng đồng vị ²⁵⁷Lr được phát hiện với phương pháp tương tự, và khi phân rã nó giải phóng 8,6 MeV hạt alpha với chu kỳ bán rã khoảng 8 giây. Việc xác định này sau đó được sửa lại là ²⁵⁸Lr.

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

Nhóm nghiên cứu tại đại học California đề nghị đặt tên là lawrencium, và ký hiệu là "Lw" cho nguyên tố mới nhưng "Lw" không được thông qua, và "Lr" được chính thức chấp nhận.

Năm 1967, các nhà nghiên cứu hạt nhân ở Dubna, Nga thông báo rằng họ không thể xác nhận một phát xạ anpha có chu kỳ bán rã 8 giây đối với ²⁵⁷Lr. Đồng vị này sau đó được xác định là ²⁵⁸Lr. Thay vào đó nhóm nghiên cứu ở Dubna thông báo rằng một đồng vị chu kỳ bán rã 45 giây là ²⁵⁶Lr.

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

Các thí nghiệm sau đó vào năm 1969, được thực hiện bởi Travis Anselm và cộng sự đã minh họa một nguyên tố mới thuộc nhóm actini. Nguyên tố này nằm ở vị trí của lawrenci chu kỳ 8B trong bảng tuần hoàn. Năm 1971, nhóm nghiên cứu vật lý hạt nhân ở đại học California tại Berkeley đã hoàn thành thành công một loạt các thí nghiệm với mục đích đo đạc các tính chất phân rã của các đồng vị lawrenci có khối lượng từ 255 đến 260.

Năm 1992, IUPAC Trans-fermium Working Group (TWG) chính thức công nhận các nhóm nghiên cứu vật lý hạt nhân tại Dubna và Berkeley đồng phát hiện ra lawrenci.

Điều chế và làm tinh khiết

Trong khi các đồng vị Lawrenci nhẹ nhất (²⁵²Lr đến ²⁵⁴Lr) và nặng nhất (²⁶⁶Lr) được tạo ra chỉ từ các sản phẩm phân rã anpha của đồng vị dubni (Z = 105), thì các đồng vị trung bình (²⁵⁵Lr đến ²⁶²Lr) có thể được tạo ra bằng phương pháp bắn phá nguyên tử actinide (americi đến einsteini) bởi các ion nhẹ (từ boron đến neon). Hai đồng vị quan trọng nhất ²⁵⁶Lr và ²⁶⁰Lr được tạo ra trong khoảng này.²⁵⁶Lr có thể được tạo ra qua việc bắn phá californi-249 bằng ion boron-11 70 MeV (tạo ra lawrenci-256 và có neutron), trong khi ²⁶⁰Lr có thể được tạo ra bằng khi bắn phá berkeli-249 bằng oxy-18 (tạo ra lawrenci-260, 1 hạt alpha, và 3 neutron).

Cả hai ²⁵⁶Lr và ²⁶⁰Lr có chu kỳ bán rã quá ngắn để hoàn thiện quy trình làm tinh khiết bằng phương pháp hóa học. Các thí nghiệm trước đây với ²⁵⁶Lr sau đó được sử dụng chiết xuất dung môi nhanh chóng bằng thenoyltrifluoroacetone (TTA) hòa tan trong methyl isobutyl ketone (MIBK) ở dạng pha hữu cơ, và với pha lỏng được đệm bằng dung dịch axetat. Các ion có điện tích khác nhau (+2, +3, hay +4) sau đó sẽ tác thành những pha hữu cơ trong các điều kiệu pH khác nhau, nhưng phương pháp này không tác các actinide ba cấu tử và do đó ²⁵⁶Lr phản được nhận dạng qua việc nó phát ra các hạt anpha có mức năng lượng 8,24 MeV. Các phương pháp gần đây hơn cho phép rửa chọn lọc nhanh với α-HIB diễn ra trong thời gian đủ để tách chúng ra khỏi các đồng vị tồn tại lâu hơn như ²⁶⁰Lr. Đồng vị này có thể được loại bỏ ra khỏi các tấm bắt giữ bằng dung dịch axit clohydric 0,05 M.

Trạng thái oxy hóa

Lawrenxi có trạng thái oxy hóa là 3+.

Thư mục

• Silva, Robert J. (2011). “Chapter 13. Fermium, Mendelevium, Nobelium, and Lawrencium”. Trong Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (biên tập). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Netherlands: Springer. doi:10.1007/978-94-007-0211-0_13. ISBN 978-94-007-0210-3.

Đọc thêm

• Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division: Periodic Table – Lawrencium Lưu trữ 2006-10-26 tại Wayback Machine
• Guide to the Elements – Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
• Eric Scerri, The Periodic Table, Its Story and Its Significance, (Oxford University Press; 2007)

Liên kết ngoài

• WebElements.com – Lawrencium