Лоуренсий

Лоуренсий
← Нобелий | Резерфордий →
103 Lu
↑
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)		  а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 5f147s27p1
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 CAS 22537-19-5
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».

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

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. 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. 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.

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. — .
  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. — . — 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. — . [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]