Nobelium
Nobelium (lat. nobelium, aikaisemmalta tilapäiseltä nimeltään myös unnilbium) on keinotekoisesti valmistettu alkuaine, jonka kemiallinen merkki on No ja järjestysluku 102. Alkuaine saatiin ensi kertaa muodostumaan kokeessa, jossa pommitettiin curiumatomeja hiili-ioneilla vuonna 1957. Nobeliumia on tuotettu vain hyvin pieniä määriä, eikä edes sen väristä olla varmoja; luultavasti se on hopeanvalkoinen tai metallinharmaa. Nobeliumin moolimassa on 259 u ja sulamispiste n. 1 100 K. Nimensä nobelium on saanut Alfred Nobelin mukaan. Nobeliumilla ei ole mitään tunnettua käyttöä tieteellisen perustutkimuksen ulkopuolella. Jaksollisessa järjestelmässä nobelium sijaitsee mendeleviumin ja lawrenciumin välissä.[1]
| |||||
| Yleistä | |||||
| Nimi | Nobelium | ||||
| Tunnus | No | ||||
| Järjestysluku | 102 | ||||
| Luokka | aktinoidi | ||||
| Lohko | f-lohko | ||||
| Ryhmä | - | ||||
| Jakso | 7 | ||||
| Väri | luultavasti hopeanvalkoinen tai metallinharmaa | ||||
| Löytövuosi | 1957 | ||||
| Atomiominaisuudet | |||||
| Atomipaino (Ar) | (259) | ||||
| Atomisäde, mitattu (laskennallinen) | 285 pm | ||||
| Orbitaalirakenne | [Rn] 5f147s2 | ||||
| Elektroneja elektronikuorilla | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2 | ||||
| Hapetusluvut | +3, +2 | ||||
| Fysikaaliset ominaisuudet | |||||
| Olomuoto | kiinteä | ||||
| Sulamispiste | 1 100 K (827 °C) | ||||
| Muuta | |||||
| Elektronegatiivisuus | 1,3 (Paulingin asteikko) | ||||
| Ominaislämpökapasiteetti | luotettavaa dataa ei saatavissa kJ/(kg K) | ||||
| CAS-numero | 10028-14-5 | ||||
| Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa | |||||
Nobeliumin kaikki isotoopit ovat radioaktiivisia. Niistä vakaimman, 259No:n, puoliintumisaika on 58 min, ja epästabiilisimman 250No:n vain 0,25 ms. Kaikkiaan isotooppeja on löydetty 12. Nobeliumin kemialliset ominaisuudet tunnetaan huonosti. Se muodostaa vesiliuoksissa yhdisteitä hapetusasteella +3 ja +2, joista jälkimmäiset ovat vakaampia.[1]
Historia
Ensimmäisenä nobeliumin valmistamisesta raportoi tutkimusryhmä ruotsalaisen Nobel-instituutin laboratoriossa Tukholmassa vuonna 1957. He käyttivät syklotronia pommittamaan 244Cm kohdetta hiili-13 ioneilla, jolla saatiin aikaan 8,5 MeV alfasäteilyä kohteesta, jonka puoliintumisaika oli 10 minuuttia. Tätä koetta ei yrityksistä huolimatta saatu toistettua toisissa tutkimuslaitoksissa, mutta seuraavana vuonna 1958 Albert Ghiorson ryhmä Berkeleyn ydintutkimuslaboratoriossa onnistui valmistamaan nobeliumia eri menetelmällä.
Ennen nobeliumin löytämistä uskottiin, että muiden aktinoidien tavoin sen +3 hapetusaste olisi stabiilimpi liuoksissa. Kuitenkin Glenn Seaborg ennusti 1949 että +2 olisi myös poikkeuksellisen vakaa, koska No2+ ionin perustilan elektronikonfiguraatio [Rn]5f14 täyttää 5f14 kuoren. Kesti 19 vuotta ennen kuin tämä ennuste saatiin varmennettua kokeellisesti.[1](s. 1639-1641)
Isotoopit
Tunnettujen 12 isotoopin massaluvut vaihtelevat välillä 250–262, poikkeuksellisesti kuitenkin 261 puuttuu (katso taulukko). Näillä on yhteensä kolme isomeeriä: 251mNo, 253mNo ja 254mNo. Pitkäikäisimmän isotoopin, 259No:n, puoliintumisaika on 58 minuuttia, mutta kemiallisissa analyyseissä käytetään yleensä 255No isotooppia, koska sitä on helpompi tuottaa tarvittavia määriä.[1](s. 1637)
| Isotooppi | Puoliintumisaika | Hajoamistyyppi |
|---|---|---|
| 250No | 0,25 ms | SF |
| 251No | 0,8 s | α |
| 251mNo | 1,7 s | |
| 252No | 2,27 s | α (73%), SF (27%) |
| 253No | 1,62 min | α |
| 253mNo | 31 s | |
| 254No | 51 s | α |
| 254mNo | 0,28 s | IT (80%), α (20%) |
| 255No | 3,1 min | α (61,4%), EC (38,6%) |
| 256No | 2,91 s | α (~99,7%), SF (~0,3%) |
| 257No | 25 s | α |
| 258No | 1,2 ms | SF |
| 259No | 58 min | α (~75%), EC (~25%) |
| 260No | 106 ms | SF, α |
| 262No | 5 ms | SF |
Lähteet
- Silva, Robert J.: ”luku 13”, Fermium, Mendelevium, Nobelium, and Lawrencium, s. 1621–1651. Teoksessa: Morss, Lester R. et al. (toim.) The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3. painos. Dordrecht: Springer, 2006. ISBN 1402035985. Teoksen verkkoversio (PDF). (englanniksi) (Arkistoitu – Internet Archive)
- Isotopes of Nobelium (Z=102) Berkley Lab. Arkistoitu 22.6.2008. Viitattu 30.10.2015. (englanniksi)
- Nobelium Isotopes americanelements.com. Viitattu 30.10.2015. (englanniksi)
Aiheesta muualla
- PubChem: Nobelium (englanniksi)
- Mindat: The Mineralogy of Nobelium (englanniksi)
- Luettelo nobeliumin isotoopeista The Isotopes Project Home Page (englanniksi)
Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Nobelium Wikimedia Commonsissa