Berkelio (BK) struktur, egenskaper, erhållning, användning

han berkelium Det är ett kemiskt element vars symbol är BK. Det tillhör klassen av aktinider, är dess åttonde medlem. Ditt atomnummer är 97. Det är ett syntetiskt metalliskt fast ämne. Detta element finns inte naturligt över jordskorpan. Det finns i små mängder i tillbringade kärnkraftsbränslen och har en silverglans.

Det finns också små mängder som är spridda i miljön på grund av testerna av kärnvapen, på grund av allvarliga olyckor i atomenergianläggningar som Tjernobyl och genom frisläppandet som inträffar från avfall från kärnkraftsanläggningar.

Symbol, antal och atommassa i Berkelio -elementet. Källa: ME/CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/2.5). Källa: Wikimedia Commons.

Ett praktiskt användbarhet för Berkelio har inte hittats, eftersom det förekommer i mycket små mängder och det faktum att alla dess isotoper (BK -atomer med olika antal neutroner i kärnan) är radioaktiva. Dess huvudsakliga tillämpning har varit i vetenskapliga studier.

Även om deras isotoper produceras konstgjorda i speciella laboratorier och hanteras av expertpersonal, bör de skador som den farliga strålningen som släpps ut alltid beaktas.

[TOC]

Nomenklatur

• Berkelio, BK Symbol.
• Berkelio-243, BK-243 eller ²⁴³BK: Berkelio Isotope med Atomic Mass 243.

Upptäckt

1,7 Mikrofotografiska mikrogram med fast metallisk Berkelio erhållen 1969. Oak Ridge National Laboratory, US Department of Energy / Public Domain. Källa: Wikimedia Commons.

Det producerades först 1949 av forskarna Glen Seaborg, Stanley G. Thompson och Al Ghiorso vid Berkeley University i Kalifornien, när de bombarderade Americio-241 med alfa-partiklar med hög energi med hjälp av en cyklotron (en partikelaccelerator).

Omedelbart efter bestrålning löstes materialet ordentligt och passerade genom en jonbytesharts kolonn med en ammoniumcitratlösning som elueringsmedel.

På detta sätt erhöll de en isotop av elementnummer 97 med 243 atommassa, som avger alfa -partiklar och har en halv livslängd på 4,5 timmar.

Elementnamn

Först föreslog flera forskare att elementet skulle ta namnet på en av dess upptäckare, Glen Seaborg, eftersom han hade förtjänsten att ha lyckats syntetisera 10 element i flera års arbete.

Kan tjäna dig: bägare

Den officiella organisationen International Union of Pure and Applied Chemistry eller IUPAC (akronym för engelska International Union of Pure and Applied Chemistry) beslutade att tilldela namnet "Berkelio" för att ha erhållits vid universitetet och staden Berkeley (Kalifornien).

Utseende av ett område vid University of Berkeley, Califonia. Författare: Sarangib. Källa: Pixabay.

Namnet Berkeley kommer från Angloirlandés filosof George Barkeley, ett namn vars uttal sedan ändrades i USA när staden och universitetet grundades 1869.

Det avslappnade var året som Dmitri Mendeléyev publicerade sitt första periodiska bord och började förutsäga förekomsten av nya element som Berkelio.

Elektronisk struktur

Dess elektroniska konfiguration är:

1s²; 2s² 2p⁶; 3s² 3p⁶ 3d¹⁰; 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4F¹⁴; 5s² 5p⁶ 5d¹⁰; 6s² 6p⁶; 5F⁹ 7s²,

eller kompakt:

[Rn] 5F⁹ 7s².

Berkelio elektronisk struktur. Orbitaler och elektroner kan ses. Ahazard.sciencewriter/cc by-sa (https: // creativecommons.Org/licenser/BY-SA/4.0). Källa: Wikimedia Commons.

Erhållande

Det första provet av metallen framställdes 1969 genom en fluoridreduktionsreaktion (BKF₃) Med litiummetall (LI) vid en temperatur av 1300 K.

För att framställa tunna metallark reduceras BKO -oxid₂ Med Torio (th) eller metallisk lantano.

Berkelios fysiska egenskaper

Fysiskt tillstånd

Silled Metallic Solid.

Berkelio Metal har två kristallina former: alfa (dubbel kompakt hexagon) och beta (kubikcentrerad på ansikten).

Atomisk massa

247

Smältpunkt

1050 ºC (Alpha Form)

986 ° C (beta -form)

Kokpunkt

2627 ºC

Densitet

14,78 g/cm³ (Alpha Form)

13,25 g/cm³ (beta -form)

Paramagnetism

Enligt vissa källor visar vissa Berkelio -föreningar paramagnetiska egenskaper, vilket innebär att de lockas till magnetfält.

Denna egenskap är av paramagnetisk typ, eftersom materialet misslyckas med att upprätthålla sådana egenskaper ensam när man avbryter magnetisk verkan.

Kemiska egenskaper

Vid höga temperaturer oxideras den metalliska Berkelio snabbt i luft eller syre, och bildar dess oxider. Det är lätt lösligt i mineralsyror och släpper vätgas h₂ och bildar BK -joner³⁺.

Kan tjäna dig: aluminiumhydrid (Alh3): struktur, egenskaper, användningar

Oxidationstillstånd

De initiala undersökningarna av detta element var begränsade till jonbyte och samutfällningsexperiment, med vilka det observerades att oxidationstillståndet +3 är stabilt och +4 är tillgänglig i vattenlösning, eftersom BK³⁺ Det kan oxideras av bromatjonen (bro₄^-) Att ge BK⁴⁺.

BK -stabilisering⁴⁺

2017 rapporterades stabiliseringen av BK⁴⁺ i lösning med användning av föreningen bildad av hydroxipiridinongrupper förenade till en polyaminstruktur (kallad ligand 3,4,3-Li (1,2-Hop))).

Denna förening har åtta platser där jonen går med, vilket motsvarar syreatomerna i grupperna C = O och N-OH, vilket lämnar BK⁴⁺ fast kopplad till ligand, kvarvarande stabil.

Fasta föreningar

Bk⁴⁺ kan samarbeta med Cerio (CE⁴⁺) eller zirkonium (ZR⁴⁺) i fosfat eller yodato. Det kan också extraheras i bis hexanlösningar (2-etylhexil) vätofosfat eller annat liknande tillmötesgående medel.

Den första Berkelio -föreningen som inträffade i synliga mängder var klorid (BKCL₃), från vilken 0,000000003 gram erhölls 1962. Sedan dess har flera Berkelio -föreningar kunnat förbereda och studera.

De kan nämnas till exempel fosfat (BKPO₄), oxyklorid (BKOCL), fluorider (BKF₃ och BKF₄), Dioxid (BKO₂), trioxid (BK₂ANTINGEN₃), Yodatos (BK (IO₃)₃ och BK (IO₃)₄), Klorhydrat [BKCL₂(H₂ANTINGEN)₆] CL, oxalat, organometala föreningar och koordinationsföreningar, bland andra.

Nytt oxidationstillstånd +5

Under 2018 lyckades en grupp utredare från flera länder producera ett nitratkomplex med Pentavalent Berkelio (BK⁵⁺) vars formel är BKO₂(NEJ₃)₂^-, Genom att eliminera två NO -molekyler₂ av Bk -jonen (nej₃)₄^-, (BK³⁺).

Beräkningar av beräkningsenergi bekräftade att oxidationstillståndet +5 är den som har den största stabiliteten i detta Berkenilo -nitratkomplex, därför det mest troliga.

Isotoper

Från Berkelio har 14 isotoper med atommassor syntetiserats från 238 till 251. Alla är radioaktiva.

Det kan tjäna dig: Benchilo: Benzylhydrogener, Carbocations, Benzyl Radicals

Den mest stabila är Berkelio-247, vars halveringstid är 1380 år. Varje atom av denna isotop när sönderfaller avger en alfapartikel och bildar en atom av Amerika-243.

BK-249 har en halveringstid på 330 dagar, lider av beta-förfall och blir kalifornio-249.

Ansökningar

Eftersom de bara har kunnat få mycket små mängder av detta element har det bara användning i grundläggande vetenskaplig forskning.

För att få tyngre element

Isotopen BK-249 har en relativt lång halveringstid och det är möjligt.

BK Mikrocantity löst i ett provrör. 250 dagar användes för att få den. Radioaktivitetsskyddshandsken för detta element kan observeras. ORNL, Department of Energy / Public Domain. Källa: Wikimedia Commons.

I fysikalisk -kemiska studier

Forskningen som utförs med BK tillåter mer exakta extrapolationer om egenskaperna och beteendet hos andra element som följer i skådespelerska, eftersom de tyngsta elementen är svårare att få, de har mycket korta genomsnittliga liv och är mycket mer radioaktivt.

Risker

Berkelio är ett radioaktivt element. Radioaktivitet frisläppande i miljön kan nå alla djurarter och växter som orsakar skador på dem. Försämring kan samlas i successiva generationer.

Kärnkraftsanläggningar är radioaktiva och därför mycket farliga. Författare: AR130405. Källa: Pixabay.

Referenser

1. ELLER.S. National Library of Medicine. (2019). Berkelium - BK (Element). Återhämtat sig från pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov.
2. Vit, f.D. et al. (2019). Samtida kemi av Berkelium och Californium. Kemi 2019 6 aug; 25 (44): 10251-10261. Återhämtad från PubMed.Ncbi.Nlm.Nih.Gov.
3. Bly, D.R. (redaktör) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85^th CRC Press.
4. Bomull, f. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
5. Kelley, m.P. et al. (2018). Bindningskovalecy och oxidationstillstånd för aktinid INS komplex med terapeutiskt kelaterande medel 3,4,3-Li (1,2-HOPO). Inorg. Kem. 2018 7 maj; 57 (9): 5352-5363. Återhämtad från PubMed.Ncbi.Nlm.Nih.Gov.
6. Kovács, a. et al. (2018). Pentavalent Curium, Berkelium och Californium i nitratkomplex: Utöka aktinidkemi och oxidationstillstånd. Kem. 2018 6 aug; 57 (15): 9453-9467. Återhämtad från PubMed.Ncbi.Nlm.Nih.Gov.
7. Orlova, a.Yo. (2007). Kemi och strukturell kemi av vattenfri tristalent aktinid ortofosfärer. I strukturell kemi av oorganiska aktinidföreningar. Återhämtat sig från Scientedirect.com.
8. Chopppin, g. et al. (2013). Aktinid- och transaktinidelementen. Inom radiokemi och kärnkemi (fjärde upplagan). Återhämtat sig från Scientedirect.com.
9. Peterson, J.R. och Hobart, D.OCH. (1984). Berkeliums kemi. Framsteg inorganisk kemi, volym 28, 1984, sidorna 29-72. Återhämtat sig från Scientedirect.com.
10. Royal Society of Chemistry. (2020). Berkelium. RSC återhämtade sig.org.