Лоуренсий

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Лоуренсий
← Нобелий | Резерфордий →
103Lu
↑
Lr
↓
(Ups)
Периодическая система элементовВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесон
Периодическая система элементов
103Lr
Внешний вид простого вещества
-
Свойства атома
Название, символ, номер Лоуренсий / Lawrencium (Lr), 103
Группа, период, блок 3 (устар. IIIB), 7,
f-элемент
Атомная масса
(молярная масса)		 [266] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn]5f147s27p1[1][2]
Радиус атома 282 пм
Химические свойства
Электроотрицательность 1,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал −2,06 В Lr←Lr3+
Степени окисления +3
Энергия ионизации
(первый электрон)		 470 (4,96) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Температура плавления (расчётная) 1900 K
Номер CAS22537-19-5
103
Лоуренсий
(266)
5f147s27p1

Лоуре́нсий (химический символ — Lr, от англ. Lawrencium) — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 103.

Относится к семейству актиноидов.

История

Элемент 103 был получен в СССР на ускорителе в Объединённом институте ядерных исследований (наукоград Дубна) в 1961—1965 г. группой Г. Н. Флёрова и независимо в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (США, 14 февраля 1961 г.). Советское достижение в СССР было признано как научное открытие и занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 132 с приоритетом от 20 апреля 1965 г. в следующей формулировке: «Экспериментально обнаружено неизвестное ранее явление образования элемента с атомным номером 103, впервые полученный изотоп которого синтезирован при облучении америция-243 ионами кислорода-18. Имеет массовое число 256, период полураспада 35 с и сложный спектр энергий альфа-частиц в интервале 8,3—8,6 мегаэлектрон-вольт»[3].

Происхождение названия

Советские исследователи предложили назвать новый элемент резерфордий (Rf), в честь Эрнеста Резерфорда, американцы — лоуренсием (Lr), в честь изобретателя циклотрона, физика Эрнеста Лоуренса. Символы Rf, Lr можно было видеть в таблицах элементов, изданных в разные годы. Согласно решению ИЮПАК этот элемент получил название лоуренсий.

Физические свойства

Полная электронная конфигурация атома лоуренсия: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 7p1

Первоначально у лоуренсия предполагалась электронная конфигурация [Rn]5f146d17s2, однако в настоящее время установлено, что лоуренсий имеет аномальную электронную конфигурацию — [Rn]5f147s27p1, поскольку 7p-орбиталь в атоме лоуренсия стабилизируется сильными релятивистскими эффектами и находится ниже 6d-орбитали[1][2]. Для сравнения, электронная конфигурация его гомолога в семействе лантаноидов, лютеция, — [Xe] 4f146s25d1. Таким образом, лоуренсий является первым элементом периодической таблицы, у которого электронная конфигурация основного состояния перестроена релятивистскими эффектами[2].

Лоуренсий — это последний в семействе актиноидов элемент, искусственно полученный радиоактивный металл.

Расчётная температура плавления лоуренсия — около 1900 К (около 1627 °C). Расчётная плотность 14,4 г/см3, расчётный объёмный модуль упругости 42 ГПа[4]. Экспериментально эти величины не были измерены, поскольку макроскопические образцы лоуренсия никогда не были получены, могут быть доступны лишь отдельные атомы этого элемента.

Экспериментально измеренная энергия ионизации нейтрального лоуренсия составляет 4,96+0,08
−0,07 эВ (в хорошем согласии с теоретическими расчётами, которые дают 4,963 ± 0,015 эВ) или 479 кДж/моль[2]. Эта энергия значительно ниже, чем у его гомолога лютеция (5,42 эВ).

Получение

Лоуренсий в природе отсутствует, получен только искусственным путём на ускорителях частиц.

Изотопы

Основная статья: Изотопы лоуренсия

Известно не менее 16 изотопов лоуренсия, самый долгоживущий из которых — 266Lr — имеет период полураспада 11 часов[5].

Применение

Ввиду малого времени жизни изотопов лоуренсия практического применения этот элемент не имеет.

Ссылки

Примечания

  1. ↑ 1 2 Eliav E., Kaldor U., Ishikawa Y. Transition energies of ytterbium, lutetium, and lawrencium by the relativistic coupled-cluster method (англ.) // Phys. Rev. A : journal. — 1995. — Vol. 52. — P. 291—296. — doi:10.1103/PhysRevA.52.291. — Bibcode: 1995PhRvA..52..291E.
  2. ↑ 1 2 3 4 Sato T. K. et al. Measurement of the first ionization potential of lawrencium, element 103 (англ.) // Nature. — 2015. — Vol. 520, no. 7546. — P. 209—211. — doi:10.1038/nature14342. — Bibcode: 2015Natur.520..209S. — PMID 25855457. [исправить]
  3. ↑ Научные открытия России. Открытие трансурановых элементов.
  4. ↑ Gyanchandani J., Sikka S. K. Physical properties of the 6d-series elements from density functional theory: Close similarity to lighter transition metals (англ.) // Physical Review B. — 2011. — Vol. 83, no. 17. — P. 172101. — doi:10.1103/PhysRevB.83.172101. — Bibcode: 2011PhRvB..83q2101G. [исправить]
  5. ↑ Khuyagbaatar J. et al. 48Ca + 249Bk Fusion Reaction Leading to Element Z = 117: Long-Lived α-Decaying 270Db and Discovery of 266Lr (англ.) // Physical Review Letters. — 2014. — Vol. 112, no. 17. — P. 172501. — doi:10.1103/PhysRevLett.112.172501. Архивировано 30 мая 2014 года. [исправить]